KR100728593B1 - 이중 냉매순환회로를 갖는 히트펌프 항온항습기 - Google Patents

이중 냉매순환회로를 갖는 히트펌프 항온항습기 Download PDF

Info

Publication number
KR100728593B1
KR100728593B1 KR1020060063211A KR20060063211A KR100728593B1 KR 100728593 B1 KR100728593 B1 KR 100728593B1 KR 1020060063211 A KR1020060063211 A KR 1020060063211A KR 20060063211 A KR20060063211 A KR 20060063211A KR 100728593 B1 KR100728593 B1 KR 100728593B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat exchanger
refrigerant
compressor
port
bypass
Prior art date
Application number
KR1020060063211A
Other languages
English (en)
Inventor
김종남
Original Assignee
주식회사 누리앤텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 누리앤텍 filed Critical 주식회사 누리앤텍
Priority to KR1020060063211A priority Critical patent/KR100728593B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100728593B1 publication Critical patent/KR100728593B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/02—Heat pumps of the compression type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/027—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for characterised by the reversing means
    • F25B2313/02741—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for characterised by the reversing means using one four-way valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/25—Control of valves
    • F25B2600/2507—Flow-diverting valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)

Abstract

본 발명은 이중 냉매순환회로를 갖는 히트펌프 항온항습기에 관한 것으로, 압축기(CO)->실외기의 제1열교환기(HE1)->제1열교환기용 팽창밸브(E1) 및 바이패스용 제1체크밸브(C1)->제3열교환기용 팽창밸브(E3) 및 바이패스용 제3체크밸브(C3)->실내기의 제3열교환기(HE3)->압축기(CO) 순 또는 그 역순으로 냉매를 순환시키는 제1냉매순환회로; 압축기(CO)->실외기의 제2열교환기(HE2)->제2열교환기용 팽창밸브(E2) 및 바이패스용 제2체크밸브(C2)->제4열교환기용 팽창밸브(E4) 및 바이패스용 제4체크밸브(C4)->실내기의 제4열교환기(HE4)->압축기(CO) 순 또는 그 역순으로 냉매를 순환시키는 제2냉매순환회로; 및 상기 제1열교환기(HE1), 제2열교환기(HE2), 제3열교환기(HE3) 및 제4열교환기(HE4)와 상기 압축기(CO) 사이의 냉매 흐름 방향을 제어할 수 있는 방향제어밸브를 구비하여, 냉방시에는 상기 제1냉매순환회로에서 냉매를 압축기(CO)->실외기의 제1열교환기(HE1)->바이패스용 제1체크밸브(C1)->제3열교환기용 팽창밸브(E3)->실내기의 제3열교환기(HE3)->압축기(CO) 순으로 순환시킴과 동시에, 상기 제2냉매순환회로에서 냉매를 압축기(CO)->실외기의 제2열교환기(HE2)->바이패스용 제2체크밸브(C2)->제4열교환기용 팽창밸브(E4)->실내기의 제4열교환기(HE4)->압축기(CO) 순으로 순환시키고, 난방시에는 상기 제1냉매순환회로에서 냉매를 압축기(CO)->실내기의 제3열교환기(HE3)->바이패스용 제3체크밸브(C3)->제1열교환기용 팽창밸브(E1)->실외기의 제1열교환기(HE1)->압축기(CO) 순으로 순환시킴과 동시에, 상기 제2냉매순환회로에서 냉매를 압축기(CO)->실내기의 제4열교환기(HE4)->바이패스용 제4체크밸브(C4)->제2열교환기용 팽창밸브(E2)->실외기의 제2열교환기(HE2)->압축기(CO) 순으로 순환시키며, 제습시에는 상기 제1냉매순환회로에서 냉매를 압축기(CO)->실외기의 제1열교환기(HE1)->바이패스용 제1체크밸브(C1)->제3열교환기용 팽창밸브(E3)->실내기의 제3열교환기(HE3)->압축기(CO) 순으로 순환시킴과 동시에, 상기 제2냉매순환회로에서 냉매를 압축기(CO)->실내기의 제4열교환기(HE4)->바이패스용 제4체크밸브(C4)->제2열교환기용 팽창밸브(E2)->실외기의 제2열교환기(HE2)->압축기(CO) 순으로 순환시킴을 특징으로 하며, 본 발명에 의하면, 운전 모드를 절환하는 경우에도 순환 냉매량의 변화 없이 히트 펌프에 의한 냉방, 난방 및 재열 제습을 효율적으로 수행할 수 있고, 실내 온도의 변화 없이 짧은 시간의 운전으로 실내 제습을 할 수 있는 효과가 있다.
히트 펌프, 항온항습기, 열교환기

Description

이중 냉매순환회로를 갖는 히트펌프 항온항습기{HEAT PUMP THERMOHYGROSTAT ADOPTING DUAL CIRCULATIONS OF REFRIGERANT}
도 1은 본 발명에 따른 이중 냉매순환회로를 갖는 히트펌프 항온항습기의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 이중 냉매순환회로를 갖는 히트펌프 항온항습기의 냉방운전시 냉매 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 이중 냉매순환회로를 갖는 히트펌프 항온항습기의 난방운전시 냉매 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 이중 냉매순환회로를 갖는 히트펌프 항온항습기의 제습운전시 냉매 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1, 3, 5 , 7 ,9 , 11, 13 15 : 배관 17 : 코일
19 : 모세관 21 : 냉각팬
23 : 항균필터 25 : 송풍기
27 : 스트레이너 29 : 이방밸브
31 : 기화식가습 엘레먼트 33 : 실외기
35 : 실내기 AC : 액분리기
C1 ~ C4 : 체크밸브 CO : 압축기
E1, E2, E3, E4 : 팽창밸브 F1 : 필터드라이어
G1 : 고압게이지 G2 : 저압게이지
HE1, HE2, HE3, HE4 : 열교환기 P1 : 고저압스위치
P2, P3 : 고압스위치 S1, S2 : 사방밸브
본 발명은 이중 냉매순환회로를 갖는 히트펌프 항온항습기에 관한 것으로, 실내기 및 실외기에 각각 2개씩의 열교환기를 설치하고, 이들 열교환기 및 압축기 간에 2중 냉매 순환 회로를 구성한 후 이를 간편하게 절환하면서 냉방운전, 난방운전 및 제습운전을 효율적으로 수행할 수 있는 이중 냉매순환회로를 갖는 히트펌프 항온항습기에 관한 것이다.
히트펌프를 이용한 항온항습기는 일반적으로 실내기에 증발기 및 재열응축기를 구비하고, 실외기에는 응축기를 구비하여, 냉방운전시에는 냉매를 압축기->실외기의 응축기->팽창밸브->실내기의 증발기->압축기 순으로 순환시키면서 실내를 냉 방하고, 난방운전시에는 냉매를 압축기->실내기의 증발기 또는 재열응축기->팽창밸브->실외기의 응축기 순으로 순환시키면서 실내를 난방하며, 제습운전시에는 냉매를 압축기->실내기의 재열응축기->팽창밸브->실내기의 증발기->압축기 순으로 순환시키면서 실내 제습을 한다. 히트펌프에서 냉매의 순환 방향을 절환하는 절환 수단으로는 통상 4방변을 사용하며, 각 열교환기(증발기, 재열응축기 또는 응축기)는 냉매 순환 방향에 따라 응축잠열을 방출하는 응축기로 작용하기도 하고 증발잠열을 흡수하는 증발기로 작용하기도 한다.
제습기능이 필요없는 항온항습기와 달리 습도 조절기능을 수행해야 하는 항온항습기에 있어서는, 제습운전시 실내기에서 응축 및 증발이 모두 이루어지는 데 특징이 있다. 제습을 위해서는 실내 공기를 항온항습기의 증발기를 통과시키면서 수분을 응축시키는 데, 이 때 실내 공기가 지나치게 냉각되어 실내에 투입될 경우 실내 공기가 항온 범위를 벗어난 온도까지 떨어질 수 있다. 따라서, 특히 온도에 민감한 의료 장비 등 고가 장비가 설치된 룸의 항온항습기에서는 온도를 일정하게 유지하면서 제습만을 할 필요가 있는 것이다. 이를 위하여 증발기에서의 제습 중에 냉각된 공기를 재열응축기에서 재가열(이를 통상 "재열(reheating)이라고 함)하여 실내에 투입한다. 이를 위하여 실내기에서 응축 및 증발을 모두 수행하게 하는 것이다.
그러나, 이러한 구성 및 작용을 갖는 히트펌프를 이용한 종래 항온항습기는 다음과 같은 단점이 있어 개선이 필요하다.
상술한 히트펌프를 이용한 종래 항온항습기는 각 운전모드에서 2개의 열교환기와 압축기를 연결하여 냉매 순환 경로를 만들어 주는 데, 이 것은 각 운전모드에서 3개의 열교환기 중 1개의 열교환기가 냉매순환사이클에서 배제됨을 의미한다. 즉, 냉방운전시에는 실내기의 증발기와 실외기의 응축기가 냉매순환사이클에 연결되고 실내기의 재열응축기는 배제된다. 또한, 난방운전시에는 실내기의 증발기와 실외기의 응축기가 냉매순환사이클에 연결되고 실내기의 재열응축기는 배제되거나, 실내기의 재열응축기와 실외기의 응축기가 냉매순환사이클에 연결되고 실내기의 증발기가 배제된다. 또한, 제습운전시에는 실내기의 증발기와 재열응축기만 사용되고 실외기의 응축기는 배제된다.
이 처럼 각 운전모드에서 사용되는 열교환기가 교체되고 사용되지 않는 열교환기가 냉매순환사이클로 부터 배제될 경우, 각 운전모드의 냉매순환사이클에 이용되는 냉매량이 일정하지 않아 히트펌프의 효율이 크게 떨어진다. 이 것은 각 운전모드에서 냉매순환사이클로 부터 배제되는 열교환기에 냉매가 잔류하게 되고, 배제되는 열교환기마다 그 잔류량이 일정하지 않기 때문이다. 특히 제습운전에서 냉방운전이나 난방운전으로 절환되는 과정에서, 증발기의 냉기에 의하여 응축이 매우 활발하게 일어난 재열응축기 내의 냉매가 냉방운전 또는 난방운전의 냉매순환사이클에 유입되지 못하고 재열응축기에 잔류하게 되면, 냉방운전 또는 난방운전시 냉 매의 부족현상을 초래하여 냉방효율 또는 난방효율을 크게 떨어 뜨리고 전력소모를 키우는 요인이 된다.
상술한 종래 히트펌프 항온항습기의 문제점을 해결하고자 안출된 본 발명은 운전 모드를 절환하는 경우에도 순환 냉매량의 변화 없이 히트 펌프에 의한 냉방, 난방 및 재열 제습을 효율적으로 수행할 수 있는 이중 냉매순환회로를 갖는 히트펌프 항온항습기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 실내 온도의 변화 없이 짧은 시간의 운전으로 실내 제습을 할 수 있는 이중 냉매순환회로를 갖는 히트펌프 항온항습기를 제공하는 데 있다.
상술한 목적을 달성하고자 하는 본 발명에 따른 이중 냉매순환회로를 갖는 히트펌프 항온항습기는 압축기->실외기의 제1열교환기->제1열교환기용 팽창밸브 및 바이패스용 제1체크밸브->제3열교환기용 팽창밸브 및 바이패스용 제3체크밸브->실내기의 제3열교환기->압축기 순 또는 그 역순으로 냉매를 순환시키는 제1냉매순환회로; 압축기->실외기의 제2열교환기->제2열교환기용 팽창밸브 및 바이패스용 제2체크밸브->제4열교환기용 팽창밸브 및 바이패스용 제4체크밸브->실내기의 제4열교환기)->압축기 순 또는 그 역순으로 냉매를 순환시키는 제2냉매순환회로; 및 상기 제1열교환기, 제2열교환기, 제3열교환기 및 제4열교환기와 상기 압축기 사이의 냉매 흐름 방향을 제어할 수 있는 방향제어밸브를 구비하여, 냉방시에는 상기 제1냉매순환회로에서 냉매를 압축기->실외기의 제1열교환기)->바이패스용 제1체크밸브->제3열교환기용 팽창밸브->실내기의 제3열교환기->압축기 순으로 순환시킴과 동시에, 상기 제2냉매순환회로에서 냉매를 압축기->실외기의 제2열교환기->바이패스용 제2체크밸브)->제4열교환기용 팽창밸브->실내기의 제4열교환기->압축기 순으로 순환시키고, 난방시에는 상기 제1냉매순환회로에서 냉매를 압축기->실내기의 제3열교환기->바이패스용 제3체크밸브->제1열교환기용 팽창밸브->실외기의 제1열교환기->압축기 순으로 순환시킴과 동시에, 상기 제2냉매순환회로에서 냉매를 압축기->실내기의 제4열교환기->바이패스용 제4체크밸브->제2열교환기용 팽창밸브->실외기의 제2열교환기->압축기 순으로 순환시키며, 제습시에는 상기 제1냉매순환회로에서 냉매를 압축기->실외기의 제1열교환기->바이패스용 제1체크밸브->제3열교환기용 팽창밸브->실내기의 제3열교환기->압축기 순으로 순환시킴과 동시에, 상기 제2냉매순환회로에서 냉매를 압축기->실내기의 제4열교환기->바이패스용 제4체크밸브->제2열교환기용 팽창밸브->실외기의 제2열교환기->압축기 순으로 순환시킴을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이중 냉매순환회로를 갖는 히트펌프 항온항습기의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 이중 냉매순환회로를 갖는 히트펌프 항온항습기의 구성도를, 도 2는 본 발명에 따른 이중 냉매순환회로를 갖는 히트펌프 항온항습기의 냉방운전시 냉매 흐름도를, 도 3은 본 발명에 따른 이중 냉매순환회로를 갖는 히트펌프 항온항습기의 난방운전시 냉매 흐름도를, 도 4는 본 발명에 따른 이중 냉매순환회로를 갖는 히트펌프 항온항습기의 제습운전시 냉매 흐름도를 각각 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 항온항습기는 실내기(35)와 실외기(33)로 나누어 지고, 실내기(35) 및 실외기(33)에 각각 2개씩의 열교환기(HE1, HE2, HE3, HE4)가 배치된다. 실내기(35)의 배기측에는 송풍기(25)가 마련된다. 또한, 실내기(35)의 흡기측에는 실내 공기를 걸러 주는 항균필터(23)가 마련될 수 있다. 또한, 실내기(35)에는 실내 가습을 위하여 직수 또는 펌프에 연결된 호스를 통하여 입수된 물을 걸러주는 스트레이너(27)와, 분사된 물을 자연 기화시키는 기화식가습 엘레먼트(31)와, 상기 스트레이너(27)를 통과한 물이 상기 기화식가습 엘레먼트(31)에 분사되도록 호스를 개방하거나 분사를 중지하도록 호스를 닫는 이방밸브(29)를 더 구비할 수 있다. 상기 이방밸브(29)는 공지의 항온항습기용 핫가스 콘트롤러(Hot Gas Controller) 또는 제어부에서 전기에 의하여 개폐될 수 있는 솔레노이드밸브인 것이 바람직하다.
상기 실외기(33)에는 냉각팬(21)이 마련되어 실내기(33)에 마련된 열교환기(HE1, HE2)의 냉각을 돕는다.
압축기(CO), 액분리기(AC), 사방밸브(S1, S2) 등의 다른 부품은 도 1에 도시된 바와 같이 실내기(35)나 실외기(33) 외부에 설치될 수도 있고, 실내기(35) 또는 실외기(33) 중의 어느 하나에 실장될 수도 있다. 여기에서 액분리기(AC)는 압축기(CO)에 회수되는 저압 가스 냉매 중에 썩인 액냉매를 분리하는 데 사용된다. 액분리기(AC)의 출력은 필터드라이더(F1)를 더 통과시켜 수분등을 제거하는 것이 바람직하다.
상기 이방밸브(29), 압축기(CO), 냉각팬(21), 송풍기(25) 및 하기의 사방밸브(S1, S2) 등의 제어는 통상의 항온항습기용 핫가스 콘트롤러(편의상 도면에는 도시하지 않았음)에 의하여 수행된다. 상기 압축기(CO)의 고압관(1)에는 고압스위치(P2, P3)를 구비하여 압축기(CO))의 고압관(1) 압력이 설정 압력 이상이 되면 상기 냉각팬(21) 속도를 가속시키는데 사용할 수 있고, 상기 압축기(CO)의 고압관 및 저압관에는 고압관(1) 및 저압관(15)의 압력을 상기 핫가스 콘트롤러에 전압 신호로 출력하는 고저압스위치(P1)를 구비하고, 상기 핫가스 콘트롤러는 압축기(CO)의 고압관 압력이 설정치 이상으로 올라가거나, 압축기(CO)의 저압관 압력이 설정치 이하로 내려갈 경우 상기 압축기(CO)의 전원을 오프시키게 구성할 수 있다. 또한, 상기 압축기(CO)의 고압관(1) 및 저압관(15)에는 육안으로 고압관 및 저압관의 압력을 확인할 수 있는 고압게이지(G1) 및 저압게이지(G2)를 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명의 특징은 상기 실외기(33)에 마련된 제1열교환기(HE1) 및 제2열교환기(HE2)의 2개의 열교환기와, 상기 실내기(35)에 마련된 제3열교환기(HE3) 및 제4열교환기(HE4)의 2개의 열교환기를 이용하여, 압축기(CO)와 함께 이중의 냉매순환회로를 구성하고, 이들 이중의 냉매순환회로를 모든 운전모드(냉방운전, 난방운전 및 제습운전)에서 동시에 구동시킴으로써, 냉방 효율 및 난방 효율을 높일 뿐만 아니라, 매우 효과적인 항온 제습 운전(재열이 이루어지는 제습 운전)이 가능하게 한 데 있다. 본 발명의 다른 특징은 모든 운전모드(냉방운전, 난방운전 및 제습운전)에서 모든 열교환기(HE1, HE2, HE3, HE4)에 냉매가 순환되게 하여 운전 모드가 절환되더라도 냉매순환회로에 포함된 냉매량이 항상 일정하게 유지되도록 한 데 있다.
이를 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 실외기(33)의 상기 제1열교환기(HE1)과 실내기(35)의 제3열교환기(HE3)는 배관(7)에 의하여 연결되고 이 배관(7)에는 제1열교환기(HE1)측으로 흐르는 냉매를 팽창시키고 반대방향의 냉매를 차단하는 제1열교환기용 팽창밸브(E1) 및 상기 제1열교환기용 팽창밸브(E1)와 병렬로 연결되어 상기 제1열교환기(HE1)로부터 토출된 냉매를 상기 제3열교환기(HE3)측으로 바이패스 시키는 바이패스용 제1체크밸브(C1)가 설치된다. 또한, 상기 제1열교환기(HE1)와 제3열교환기(HE3)를 연결하는 배관(7)에는 제3열교환기(HE3)측으로 흐르는 냉매를 팽창시키고 반대방향의 냉매를 차단하는 제3열교환기용 팽창밸 브(E3) 및 상기 제3열교환기용 팽창밸브(E3)와 병렬로 연결되어 상기 제3열교환기(HE3)로부터 토출된 냉매를 제1열교환기(HE1)측으로 바이패스 시키는 제3체크밸브(C3)가 설치된다. 또한, 실외기(33)의 상기 제2열교환기(HE2)와 실내기(35)의 제4열교환기(HE4)는 배관(9)에 의하여 연결되고 이 배관(9)에는 제2열교환기(HE2)측으로 흐르는 냉매를 팽창시키고 반대방향의 냉매를 차단하는 제2열교환기용 팽창밸브(E2) 및 상기 제2열교환기용 팽창밸브(E2)와 병렬로 연결되어 상기 제2열교환기(HE2)로부터 토출된 냉매를 상기 제4열교환기(HE4)측으로 바이패스 시키는 바이패스용 제2체크밸브(C2)가 설치된다. 또한, 상기 제2열교환기(HE2)와 제4열교환기(HE4)를 연결하는 배관(9)에는 제4열교환기(HE4)측으로 흐르는 냉매를 팽창시키고 반대방향의 냉매를 차단하는 제4열교환기용 팽창밸브(E4) 및 상기 제4열교환기용 팽창밸브(E4)와 병렬로 연결되어 상기 제4열교환기(HE4)로부터 토출된 냉매를 제2열교환기(HE2)측으로 바이패스 시키는 제4체크밸브(C4)가 설치된다.
상기 제1열교환기(HE1), 제2열교환기(HE2), 제3열교환기(HE3) 및 제4열교환기(HE4)와 상기 압축기(CO) 사이에는 열교환기(HE1, HE2, HE3, HE4)와 압축기(CO)사이의 냉매 흐름 방향을 제어할 수 있는 방향제어밸브(S1, S2)가 설치된다. 상기 방향제어밸브로는, 도 1에 도시된 바와 같이, 2개의 사방밸브(S1, S2)를 사용하는 것이 구성을 단순하게 할 뿐만 아니라, 고장이 적고, 제어의 확실성을 보장하여 바람직하다. 이 때, 제1사방밸브(S1)의 제1포트(a)는 상기 제1열교환기(HE1)에, 제2포트(b)는 상기 압축기(CO)의 저압관(15)에, 제3포트(c)는 상기 제3열교환기(HE3) 에, 제4포트(d)는 압축기(CO)의 고압관(1)에 연결한다. 또한, 제2사방밸브(S1)의 제1포트(a)는 상기 제2열교환기(HE2)에, 제2포트(b)는 상기 압축기(CO)의 저압관(15)에, 제3포트(c)는 상기 제4열교환기(HE4)에, 제4포트(d)는 압축기(CO)의 고압관(1)에 연결한다.
이렇게 함으로써, 압축기(CO)->실외기의 제1열교환기(HE1)->제1열교환기용 팽창밸브(E1) 및 바이패스용 제1체크밸브(C1)->제3열교환기용 팽창밸브(E3) 및 바이패스용 제3체크밸브(C3)->실내기의 제3열교환기(HE3)->압축기(CO) 순 또는 그 역순으로 냉매를 순환시키는 제1냉매순환회로와, 압축기(CO)->실외기의 제2열교환기(HE2)->제2열교환기용 팽창밸브(E2) 및 바이패스용 제2체크밸브(C2)->제4열교환기용 팽창밸브(E4) 및 바이패스용 제4체크밸브(C4)->실내기의 제4열교환기(HE4)->압축기(CO) 순 또는 그 역순으로 냉매를 순환시키는 제2냉매순환회로가 형성된다.
본 발명에 따른 항온항습기는 상술한 이중의 냉매순환회로에 의하여 다음과 같이 냉방, 난방 및 제습 운전을 수행하게 된다.
도 2를 참조하면, 냉방시에는 상기 제1냉매순환회로에서 냉매를 압축기(CO)->제1사방밸브(S1)->실외기의 제1열교환기(HE1)->바이패스용 제1체크밸브(C1)->제3열교환기용 팽창밸브(E3)->실내기의 제3열교환기(HE3)->제1사방밸브(S1)->압축기(CO) 순으로 순환시킴과 동시에, 상기 제2냉매순환회로에서 냉매를 압 축기(CO)->제2사방밸브(S2)->실외기의 제2열교환기(HE2)->바이패스용 제2체크밸브(C2)->제4열교환기용 팽창밸브(E4)->실내기의 제4열교환기(HE4)->제2사방밸브(S2)->압축기(CO) 순으로 순환시켜, 실외기(33)의 제1열교환기(HE2) 및 제2열교환기(HE2)에서 응축이 일어나고, 실내기(35)의 제3열교환기(HE3) 및 제4열교환기(HE4)에서 증발이 일어나게 한다. 이 때, 상기 제1사방밸브(S1)의 제1포트(a)는 제4포트(d)에, 제2포트(b)는 제3포트(c)에 각각 연결되고, 제2사방밸브(S2)의 제1포트(a)는 제4포트(d)에, 제2포트(b)는 제3포트(c)에 각각 연결된다.
도 2에 도시된 바와 같은 이중 냉매순환회로를 이용하여 냉방 운전을 하면, 응축기(도 2에서는 제1열교환기 및 제2열교환기) 및 증발기(도 2에서는 제3열교환기 및 제4열교환기)의 코일 길이를 압축기(CO)의 토출압 상승없이 확장시킬 수 있고, 응축 및 증발 효율을 높일 수 있으므로, 압축기에서의 전력소비량이 일정한 경우에도 증발기(도 2에서는 제3열교환기 및 제4열교환기)에서 많은 열량을 뺏을 수 있게 된다.
도 3을 참조하면, 난방시에는 상기 제1냉매순환회로에서 냉매를 압축기(CO)->제1사방밸브(S1)->실내기의 제3열교환기(HE3)->바이패스용 제3체크밸브(C3)->제1열교환기용 팽창밸브(E1)->실외기의 제1열교환기(HE1)->제1사방밸브(S1)->압축기(CO) 순으로 순환시킴과 동시에, 상기 제2냉매순환회로에서 냉매를 압축기(CO)->제2사방밸브(S2)->실내기의 제4열교환기(HE4)->바이패스용 제4체크밸 브(C4)->제2열교환기용 팽창밸브(E2)->실외기의 제2열교환기(HE2)->제2사방밸브(S2)->압축기(CO) 순으로 순환시켜, 실내기(35)의 제3열교환기(HE3) 및 제4열교환기(HE4)에서 응축이 일어나고, 실외기(33)의 제1열교환기(HE2) 및 제2열교환기(HE2)에서 증발이 일어나게 한다. 이 때, 상기 제1사방밸브(S1)의 제1포트(a)는 제2포트(b)에, 제3포트(c)는 제4포트(d)에 각각 연결되고, 제2사방밸브(S2)의 제1포트(a)는 제2포트(b)에, 제3포트(c)는 제4포트(d)에 각각 연결된다.
도 3에 도시된 바와 같은 이중 냉매순환회로를 이용하여 난방 운전을 하면, 응축기(도 3에서는 제3열교환기 및 제4열교환기) 및 증발기(도 3에서는 제1열교환기 및 제2열교환기)의 코일 길이를 압축기(CO)의 토출압 상승없이 확장시킬 수 있고, 응축 및 증발 효율을 높일 수 있으므로, 압축기에서의 전력소비량이 일정한 경우에도 응축기(도 3에서는 제3열교환기 및 제4열교환기)에서 많은 열량을 발산할 수 있게 된다.
도 4를 참조하면, 제습시에는 상기 제1냉매순환회로에서 냉매를 압축기(CO)->제1사방밸브(S1)->실외기의 제1열교환기(HE1)->바이패스용 제1체크밸브(C1)->제3열교환기용 팽창밸브(E3)->실내기의 제3열교환기(HE3)->압축기(CO) 순으로 순환시켜 실외기(33)의 제1열교환기(HE1)에서 응축이 일어나고 실내기(35)의 제3열교환기(HE3)에서 증발이 일어나게 함과 동시에, 상기 제2냉매순환회로에서 냉매를 압축기(CO)->제2사방밸브(S2)->실내기의 제4열교환기(HE4)->바이패스용 제4체크 밸브(C4)->제2열교환기용 팽창밸브(E2)->실외기의 제2열교환기(HE2)->제2사방밸브(S2)->압축기(CO) 순으로 순환시켜 실내기(35)의 제4열교환기(HE4)에서 응축이 일어나고 실외기(33)의 제2열교환기(HE2)에서 증발이 일어나게 한다. 이 때, 상기 제1사방밸브(S1)의 제1포트(a)는 제4포트(d)에, 상기 제2포트(b)는 상기 제3포트(c)에 각각 연결하고, 상기 제2사방밸브(S2)의 제1포트(a)는 제2포트(b)에, 제3포트(c)는 제4포트(d)에 각각 연결된다. 따라서, 제습운전시에는 실내공기가 증발 작용을 하는 제3열교환기(HE3)를 통과하면서 제습이 되고, 제4열교환기(HE4)를 통과하면서 재열이 되어 실내에 토출된다. 특히, 제2열교환기(HE2)를 통과한 찬 공기가 제1열교환기(HE1)를 통과하면서 제1열교환기(HE1)에서의 응축이 매우 효율적으로 일어나게 하므로, 제3열교환기(HE3)에서 매우 짧은 시간에 제습을 달성하게 된다.
또한, 제습운전에서 냉방운전이나 난방운전으로 전환되는 경우에도 모든 열교환기(HE1, HE2, HE3, HE4)가 냉매순환회로에서 차단되지 않고 사용됨으로써, 운전모드 절환에 따른 냉매량의 변화가 없게 되어 효율적인 냉방 및 난방을 할 수 있게 된다.
상술한 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 운전 모드를 절환하는 경우에도 순환 냉매량의 변화 없이 히트 펌프에 의한 냉방, 난방 및 재열 제습을 효율적으로 수행 할 수 있고, 실내 온도의 변화 없이 짧은 시간의 운전으로 실내 제습을 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 압축기(CO)->실외기의 제1열교환기(HE1)->제1열교환기용 팽창밸브(E1) 및 바이패스용 제1체크밸브(C1)->제3열교환기용 팽창밸브(E3) 및 바이패스용 제3체크밸브(C3)->실내기의 제3열교환기(HE3)->압축기(CO) 순 또는 그 역순으로 냉매를 순환시키는 제1냉매순환회로; 압축기(CO)->실외기의 제2열교환기(HE2)->제2열교환기용 팽창밸브(E2) 및 바이패스용 제2체크밸브(C2)->제4열교환기용 팽창밸브(E4) 및 바이패스용 제4체크밸브(C4)->실내기의 제4열교환기(HE4)->압축기(CO) 순 또는 그 역순으로 냉매를 순환시키는 제2냉매순환회로; 및 상기 제1열교환기(HE1), 제2열교환기(HE2), 제3열교환기(HE3) 및 제4열교환기(HE4)와 상기 압축기(CO) 사이의 냉매 흐름 방향을 제어할 수 있는 방향제어밸브를 구비하여,
    냉방시에는 상기 제1냉매순환회로에서 냉매를 압축기(CO)->실외기의 제1열교환기(HE1)->바이패스용 제1체크밸브(C1)->제3열교환기용 팽창밸브(E3)->실내기의 제3열교환기(HE3)->압축기(CO) 순으로 순환시킴과 동시에, 상기 제2냉매순환회로에서 냉매를 압축기(CO)->실외기의 제2열교환기(HE2)->바이패스용 제2체크밸브(C2)->제4열교환기용 팽창밸브(E4)->실내기의 제4열교환기(HE4)->압축기(CO) 순으로 순환시키고,
    난방시에는 상기 제1냉매순환회로에서 냉매를 압축기(CO)->실내기의 제3열교환기(HE3)->바이패스용 제3체크밸브(C3)->제1열교환기용 팽창밸브(E1)->실외기의 제1열교환기(HE1)->압축기(CO) 순으로 순환시킴과 동시에, 상기 제2냉매순환회로에서 냉매를 압축기(CO)->실내기의 제4열교환기(HE4)->바이패스용 제4체크밸브(C4)->제2열교환기용 팽창밸브(E2)->실외기의 제2열교환기(HE2)->압축기(CO) 순으로 순환시키며,
    제습시에는 상기 제1냉매순환회로에서 냉매를 압축기(CO)->실외기의 제1열교환기(HE1)->바이패스용 제1체크밸브(C1)->제3열교환기용 팽창밸브(E3)->실내기의 제3열교환기(HE3)->압축기(CO) 순으로 순환시킴과 동시에, 상기 제2냉매순환회로에서 냉매를 압축기(CO)->실내기의 제4열교환기(HE4)->바이패스용 제4체크밸브(C4)->제2열교환기용 팽창밸브(E2)->실외기의 제2열교환기(HE2)->압축기(CO) 순으로 순환시킴을 특징으로 하는 이중 냉매순환회로를 갖는 히트펌프 항온항습기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방향제어밸브(S1, S2)는 2개의 사방밸브(S1, S2)에 의하여 구성하되,
    제1사방밸브(S1)의 제1포트(a)는 상기 제1열교환기(HE1)에, 제2포트(b)는 상기 압축기(CO)의 저압관(15)에, 제3포트(c)는 상기 제3열교환기(HE3)에, 제4포트(d)는 압축기(CO)의 고압관(1)에 연결하여, 냉방운전 및 제습운전시에는 상기 제1포트(a)를 상기 제4포트(d)에, 상기 제2포트(b)를 상기 제3포트(c)에 각각 연결하며, 난방시에는 상기 제1포트(a)를 상기 제2포트(b)에, 상기 제3포트(c)를 상기 제4포트(d)에 각각 연결하고,
    제2사방밸브(S1)의 제1포트(a)는 상기 제2열교환기(HE2)에, 제2포트(b)는 상 기 압축기(CO)의 저압관(15)에, 제3포트(c)는 상기 제4열교환기(HE4)에, 제4포트(d)는 압축기(CO)의 고압관(1)에 연결하여, 난방운전 및 제습운전시에는 상기 제1포트(a)를 상기 제2포트(b)에, 상기 제3포트(c)를 상기 제4포트(d)에 각각 연결하며, 냉방시에는 상기 제1포트(a)를 상기 제4포트(d)에, 상기 제2포트(b)를 상기 제3포트(c)에 각각 연결하는 것을 특징으로 하는 이중 냉매순환회로를 갖는 히트펌프 항온항습기.
KR1020060063211A 2006-07-06 2006-07-06 이중 냉매순환회로를 갖는 히트펌프 항온항습기 KR100728593B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060063211A KR100728593B1 (ko) 2006-07-06 2006-07-06 이중 냉매순환회로를 갖는 히트펌프 항온항습기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060063211A KR100728593B1 (ko) 2006-07-06 2006-07-06 이중 냉매순환회로를 갖는 히트펌프 항온항습기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100728593B1 true KR100728593B1 (ko) 2007-06-14

Family

ID=38359500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060063211A KR100728593B1 (ko) 2006-07-06 2006-07-06 이중 냉매순환회로를 갖는 히트펌프 항온항습기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100728593B1 (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100762213B1 (ko) 2006-07-10 2007-10-01 조휘중 난방효율이 향상된 이중 냉매순환회로를 갖는 히트펌프항온항습기
KR100885061B1 (ko) 2008-10-13 2009-02-25 한국공조기술개발(주) 냉, 난방 및 제습기능을 가진 항온항습장치
CN109520091A (zh) * 2018-11-22 2019-03-26 广东美的制冷设备有限公司 制冷装置散热控制方法和装置、制冷装置以及存储介质
KR102032090B1 (ko) * 2019-02-20 2019-10-15 김상훈 에너지 절약형 히트펌프 항온항습 공조기
CN110500668A (zh) * 2019-08-14 2019-11-26 珠海格力电器股份有限公司 三管制多联机的模式切换装置、空调系统及其控制方法
KR102372910B1 (ko) * 2021-12-10 2022-03-11 나정수 에너지 절감형 온습도 조절 공기조화기

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08200862A (ja) * 1995-01-20 1996-08-06 Hitachi Ltd 冷凍装置
KR20030020592A (ko) * 2001-09-03 2003-03-10 주식회사 엘지이아이 히트 펌프식 멀티 공기조화기
KR20050105130A (ko) * 2005-10-13 2005-11-03 조학준 히트펌프를 이용한 절전형 공기조화기

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08200862A (ja) * 1995-01-20 1996-08-06 Hitachi Ltd 冷凍装置
KR20030020592A (ko) * 2001-09-03 2003-03-10 주식회사 엘지이아이 히트 펌프식 멀티 공기조화기
KR20050105130A (ko) * 2005-10-13 2005-11-03 조학준 히트펌프를 이용한 절전형 공기조화기

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100762213B1 (ko) 2006-07-10 2007-10-01 조휘중 난방효율이 향상된 이중 냉매순환회로를 갖는 히트펌프항온항습기
KR100885061B1 (ko) 2008-10-13 2009-02-25 한국공조기술개발(주) 냉, 난방 및 제습기능을 가진 항온항습장치
CN109520091A (zh) * 2018-11-22 2019-03-26 广东美的制冷设备有限公司 制冷装置散热控制方法和装置、制冷装置以及存储介质
KR102032090B1 (ko) * 2019-02-20 2019-10-15 김상훈 에너지 절약형 히트펌프 항온항습 공조기
CN110500668A (zh) * 2019-08-14 2019-11-26 珠海格力电器股份有限公司 三管制多联机的模式切换装置、空调系统及其控制方法
KR102372910B1 (ko) * 2021-12-10 2022-03-11 나정수 에너지 절감형 온습도 조절 공기조화기

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10495330B2 (en) Air conditioning system
KR100643079B1 (ko) 히트펌프를 이용한 절전형 공기조화기
AU2004280426B2 (en) Air conditioning system
KR100816042B1 (ko) 이중 회로 히트펌프를 이용한 열회수 환기장치
US8875540B2 (en) Humidity control apparatus
CN105588359A (zh) 一种空调系统
KR100728593B1 (ko) 이중 냉매순환회로를 갖는 히트펌프 항온항습기
JP6949130B2 (ja) 冷凍サイクル装置
US20070157660A1 (en) Air conditioner capable of selectively dehumidifying separate areas
JP2000274879A (ja) 空気調和機
KR101370871B1 (ko) 가습 능력 및 냉동 효율이 동시에 개선된 항온항습기
CA2530567C (en) Multi-range cross defrosting heat pump system
CN107726480B (zh) 半解耦式分级除湿降温的除湿热泵系统及方法
KR100845554B1 (ko) 절전형 이중 회로 히트 펌프 항온항습기
JP2004020085A (ja) 給湯・空調装置
JPH04113136A (ja) 直膨型熱交換器を用いたクリーンルーム
CN112710100A (zh) 空调器及其控制方法
KR20170138703A (ko) 에어컨 시스템 및 그 제어방법
JP2006194525A (ja) 多室型空気調和機
KR100762213B1 (ko) 난방효율이 향상된 이중 냉매순환회로를 갖는 히트펌프항온항습기
JP2005283058A (ja) 再熱除湿型空気調和機
KR100757308B1 (ko) 실외기 분할 이중 회로 히트펌프 항온항습기
KR20100137050A (ko) 냉동 공조 시스템
KR100795479B1 (ko) 절전형 항온 제습 장치
KR102256588B1 (ko) 히트펌프를 이용한 공기조화시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110329

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee