KR100816908B1

KR100816908B1 - 공기 조화기

Info

Publication number: KR100816908B1
Application number: KR1020060045427A
Authority: KR
Inventors: 김현종; 문동수; 문기영
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-05-20
Filing date: 2006-05-20
Publication date: 2008-03-26
Also published as: KR20070112334A

Abstract

본 발명은 공기 조화기에 관한 것으로서, 더욱 상세히, 재열 및 제습 운전 과정에서 흡입되는 실내 공기가 제습이 완전히 이루어진 다음에 재열되도록 할 뿐아니라, 재열 및 제습 과정에서 냉매의 압력 손실을 최소화할 수 있는 공기 조화기의 열교환기 구조에 관한 것이다.

본 발명에 따른 공기 조화기는 복수 개의 개구부가 포함되는 캐비닛; 상기 캐비닛 내부에 설치되며, 재열 및 제습 운전시 흡입된 공기를 가열하는 재열부와 흡입된 공기를 냉각하는 제습부로 분리되는 열교환기;및 상기 캐비닛 내부에 제공되어 공기를 흡입하는 팬이 포함되고, 재열 및 제습 운전시에는 공기가 일방향으로 흡입 및 토출되어, 상기 열교환기의 제습부와 재열부를 순차적으로 통과하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 공기 조화기에 의하여, 재열 및 제습 운전 시 흡입되는 실내 공기가 제습 과정을 완전히 거친 다음 재열 과정이 수행됨으로써, 팬 기타 구조 내부에 이슬 맺힘 현상이 방지되는 효과가 있다.

재열, 제습, 열교환기

Description

공기 조화기{Air conditioner}

도 1은 종래의 재열 및 제습 기능이 구비된 공기 조화기의 실내기 구조를 보여주는 사시도.

도 2는 상기 실내기의 재열 및 제습을 위한 시스템 구성을 개략적으로 보여주는 시스템도.

도 3은 본 발명의 사상에 따른 재열 및 제습 기능이 구비된 공기 조화기의 실내기를 보여주는 측단면도.

도 4는 상기와 같은 구성을 이루는 공기 조화기 실내기의 내부 구성과 냉매의 흐름을 개략적으로 보여주는 블럭도.

도 5는 본 발명의 사상에 따른 실내기가 재열 및 제습 운전이 수행되는 모습을 보여주는 측단면도.

도 6은 재열 및 제습 운전이 수행되는 과정에서 냉매의 흐름을 보여주는 블럭도.

도 7은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 재열 및 제습 과정을 보여주는 시스템 블럭도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 실내기 11 : 캐비닛

12 : 에어 가이드 13 : 송풍팬

14 : 열교환기 15 : 프런트 패널

16 : 팽창변 17 : 개폐 밸브

일반적으로, 공기 조화기라 함은 실내 공기가 저온 또는 고온 상태의 냉매와 열교환하여 고온 또는 저온 상태로 변화된 다음 다시 실내로 토출되도록 하여, 실내가 냉방 상태 또는 난방 상태로 유지되도록 하는 가전 기기이다.

상세히, 냉난방을 목적으로 하는 공기 조화기는 실내 공기와 냉매가 열교환하는 실내 열교환기와, 실외 공기와 냉매가 열교환하는 실외 열교환기와, 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기 및 냉매를 저온 저압으로 팽창시키는 팽창변으로 구성된다.

또한, 냉방 모드에서는 고온 고압 상태의 냉매가 실외 열교환기 내부로 유입되고, 난방 모드에서는 저온 저압 상태의 냉매가 실외 열교환기 내부로 유입된다. 그리고, 실내 열교환기는 냉매와 실내 공기가 열교환하게 되고, 실외 열교환기는 냉매와 실외 공기가 열교환하게 된다.

도 1은 종래의 재열 및 제습 기능이 구비된 공기 조화기의 실내기 구조를 보여주는 사시도이고, 도 2는 상기 실내기의 재열 및 제습을 위한 시스템 구성을 개략적으로 보여주는 시스템도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 재열 및 제습 기능이 구비된 공기 조화기의 실내기(1)는 외관을 이루는 캐비닛(2)과, 상기 캐비닛(2) 내부에 복수개가 배관 연결되는 열교환기(5) 및 상기 열교환기(5)의 후측에 장착되어 실내 공기를 흡토출하는 팬(4)으로 구성된다.

상세히, 상기 캐비닛(2)의 전면 및 상측에는 흡입구(3)가 각각 형성되고, 하측에는 토출구(6)가 형성된다. 그리고, 상기 열교환기(5)는 재열 및 제습 과정에서 재열 기능을 수행하는 재열부(7)와, 제습 기능을 수행하는 제습부(8)로 나뉜다. 더욱 상세히, 압축기 또는 팽창변을 통과한 냉매는 상기 재열부(7)를 통과한 다음 제습부(8)를 통과하여 팽창변 또는 압축기로 재유입되는 사이클을 이룬다.

또한, 상기 재열부(7)와 제습부(8) 사이에는 개폐 밸브(9)와 팽창변(91)이 병열 연결된다. 상세히, 정상적인 냉방 또는 난방 운전에서는 상기 재열부(7)를 통과한 냉매가 a 지점으로 집중된 다음, 상기 개폐 밸브(9)를 통하여 상기 제습부(8)로 유입된다. 그리고, 제습부(8)를 통과한 냉매는 b 지점으로 다시 집중된 다음 실내기 외부로 토출된다.

반면에, 재열 및 제습 운전에서는 상기 개폐 밸브(9)가 폐쇄되어, 상기 a 지점으로 집중된 냉매는 상기 팽창변(91)을 통과하게 된다. 그리고, 상기 팽창변(91) 을 통과하는 냉매는 저온 저압으로 교축된 다음 상기 제습부(8)로 유입된다. 여기서, 상기 팽창변(91)은 재열 및 제습 운전시에 실내 열교환기가 재열부(7)와 제습부(8)로 나뉘어지도록 하기 위한 수단으로서 사용된다. 그리고, 재열 및 제습 운전에서는 압축기의 주파수가 정상의 냉난방 운전에 비하여 낮은 상태로 운전되어도 충분하므로, 상기 열교환기 내부를 흐르는 냉매의 양이 정상의 냉난방 운전에 비하여 적다.

상기와 같은 구성을 이루는 종래의 재열 및 제습 기능이 구비된 공기 조화기의 실내기에 있어서, 정상적인 냉방 또는 난방 운전이 수행되는 경우는 상기 열교환기(5)는 재열부와 제습부로 구획되지 않고, 냉매가 균일한 압력으로 유지된다. 다시 말하면, 상기 열교환기(5) 전체가 냉방 모드에서는 증발기의 기능을, 난방 모드에서는 응축기의 기능을 수행하게 된다. 따라서, 상기 흡입구(3)를 통하여 흡입되는 실내 공기는 설정 온도로 냉각되어 토출구(6)를 통하여 실내로 다시 토출된다.

반면, 재열 및 제습 운전이 수행되면 상기 열교환기(5)는 흡입되는 실내 공기를 가열하는 재열부(7)와, 흡입되는 실내 공기를 냉각시켜 공기 중에 포함된 수분이 응축되도록 하는 제습부(8)로 나뉘어진다. 이는, 냉매가 상기에서 언급한 팽창변(91)을 통과함으로써 이루어진다.

따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 흡입구(3)를 통하여 흡입되는 실내 공기는 재열과 제습이 수행된 다음 토출구(6)를 통하여 토출된다.

그러나, 제시된 바와 같은 종래의 공기 조화기 실내기의 경우, 흡입구(3)를 통하여 흡입되는 실내 공기는 이상적인 정온 제습이 수행되지 못한 채로 토출되는 문제가 있다.

상세히, 상기 제습부(8) 쪽에 가까운 전면 흡입구로 흡입되는 실내 공기는 저온으로 냉각되어 제습은 이루어졌으나, 상기 재열부(7)를 통과하지 못하여 실온으로 재열되지 못하는 경우가 발생한다. 그리고, 상기 재열부(7)쪽에 가까운 상측 흡입구로 흡입되는 실내 공기는 재열부(7)를 통과하면서 재열은 되었으나 제습부(8)를 통과하지 못하여 습기가 제거되지 못하는 경우가 발생한다.

이러한 경우, 두 종류의 공기가 상기 팬(4) 주위에서 혼합되는 현상이 발생한다. 다시 말하면, 제습되었으나 재열되지 못한 공기와 재열되었으나 제습되지 못하는 공기들이 상기 팬(4)의 주위에서 혼합된다.

이때, 재열과 제습을 모두 거치지 못하고 어느 한 과정만을 거친 두 종류의 공기가 혼합되면, 습기가 충분히 제거되지 못할 뿐 아니라, 토출되는 실내 공기가 실온으로 유지되지 못하게 되는 문제가 발생한다.

뿐만 아니라, 상기 팬(4)의 주위에서 수분이 응축되어 팬 표면에 응집되거나, 팬에 의하여 사방으로 비산하게 되어, 내부 부품이 부식되는 문제도 발생한다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이 재열 및 제습 운전 과정에서는 재열부(7)의 냉매가 제습부(8)로 이동하기 위해서는 한 지점(a)으로 집중된 다음 팽창변(91)을 통과하여야 한다. 그리고, 상기 제습부(8)를 통과한 냉매는 다시 한 지점(b)으로 집중한 다음 실내 열교환기로부터 토출된다.

이 경우, 재열부 끝 지점과 제습부 시작 지점이 한 점에서 집중하여야 하므 로, 압력 강하량이 커져서 열교환기 설계가 제한된다.

또한, 열교환기가 커지거나 냉매 배관의 관경이 작아지는 경우 재열 및 제습 모듈을 추가할 수 없게 되는 문제점이 발생한다.

또한, 냉난방 모드와 재열 및 제습 모드에 관계없이 모든 열교환기가 구동되어야 하므로, 압축일이 증가하여 전체적인 효율이 감소되는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 실내기로 흡입되는 공기와 토출되는 공기가 일방향을 이루도록 하여, 재열과 제습 과정 중 어느 하나가 완전히 수행된 다음에 다른 과정이 수행되도록 하는 공기 조화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 재열부의 끝과 제습부의 시작 지점이 한 지점에서 집중되는 구조를 회피함으로써, 배관의 압력 강하 문제를 해결하고 다양한 배관 설계가 가능하게 하는 공기 조화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 열교환기의 크기 또는 냉매 배관의 관경의 증감에 관계없이 재열 제습 모듈을 자유로이 추가할 수 있도록 하는 공기 조화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 운전 모드에 따라 구동하는 열교환기의 개수를 자유로이 조절 가능하도록 하여 에너지 효율이 증가되도록 하는 공기 조화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기된 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태에 의하면, 복수 개의 개구부가 포함되는 캐비닛; 상기 캐비닛 내부에 설치되며, 재열 및 제습 운전시 흡입된 공기를 가열하는 재열부와 흡입된 공기를 냉각하는 제습부로 분리되는 열교환기; 상기 캐비닛 내부에 제공되어 상기 재열 및 제습 운전시 흡입된 공기를 상기 제습부와 재열부로 순차적으로 유동시키는 팬; 및 상기 캐비닛의 전방에 이동 가능하게 배치되어 냉방 또는 난방 운전시 공기 흡입구를 형성하는 프런트 패널이 포함되는 공기 조화기가 제공된다.

본 발명의 다른 양태에 의하면, 재열 및 제습 운전시 공기 흡토출을 위한 복수 개의 개구부가 포함되는 캐비닛; 상기 캐비닛 내부에 설치되고, 재열 및 제습 운전시 일부분은 제습부로 구동되고 일부분은 재열부로 구동되는 복수의 열교환기; 상기 캐비닛 내부에 제공되어 상기 재열 및 제습 운전시 흡입된 공기를 상기 제습부와 재열부로 순차적으로 유동시키는 팬; 상기 복수 개의 열교환기 사이에 제공되어, 운전 모드에 따라 냉매가 선택적으로 통과되는 팽창 부재; 및 상기 캐비닛의 전방에 이동 가능하게 배치되어 냉방 또는 난방 운전시 공기 흡입구를 형성하는 프런트 패널이 포함되는 공기 조화기가 제공된다.

상기와 같은 구성에 의하여, 재열 및 제습 운전 시 흡입되는 실내 공기가 제습 과정을 완전히 거친 다음 재열 과정이 수행됨으로써, 팬 기타 구조 내부에 이슬 맺힘 현상이 방지되는 효과가 있다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한된다고 할 수 없으며, 또다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제등에 의해서, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있다.

도 3은 본 발명의 사상에 따른 재열 및 제습 기능이 구비된 공기 조화기의 실내기를 보여주는 측단면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 공기 조화기의 실내기에서 냉방 또는 난방 과정이 수행되는 과정을 보여주는 단면도로서, 흡입되는 실내 공기가 냉각 또는 가열되어 다시 실내로 토출되는 것을 보여준다.

상세히, 본 발명에 따른 공기 조화기의 실내기(10)에는 외형을 이루는 캐비닛(11)과, 상기 캐비닛(11)의 전방에 요동 가능하게 설치되는 프런트 패널(15)과, 상기 캐비닛(11) 내부에 상하 방향으로 배열되는 열교환기(14)와, 상기 열교환기(14)의 배면에 설치되어 실내 공기를 흡입하는 적어도 하나 이상의 송풍팬(13)과, 상기 캐비닛(11)의 내측 배면에 설치되어 토출되는 공기의 흐름을 가이드하는 에어 가이드(12)가 제공된다.

더욱 상세히, 상기 프런트 패널(15)은 상기 캐비닛(11)으로부터 전후방 병진 운동 가능하게 설치된다. 그리고, 냉방 또는 난방 운전시에는 상기 프런트 패널(15)이 전방으로 이동하여, 상기 프런트 패널(15)과 캐비닛(11) 전면 사이에 실내 공기 흡입을 위한 흡입구가 형성되도록 한다.

또한, 상기 송풍팬(13)은 횡류팬이 사용 가능하며, 상기 열교환기(14)는 다수 개의 작은 열교환기가 서로 연결되는 구조를 이룬다. 상세히, 상기 열교환기(14)는 실내 공기의 재열 및 제습 운전에서 실내 공기를 가열하는 제 1 열교환부(141)와, 실내 공기를 냉각시켜 수분이 응축되도록 하는 제 2 열교환부(142)로 이루어진다. 그러나, 정상적인 냉방 또는 난방 운전 과정에서는 상기 제 1 열교환부(141)와 제습부 (142) 모두 증발기 또는 응축기로서 작동한다.

또한, 상기 캐비닛(11)에는 상기 열교환기(14)를 통과한 공기가 실내로 다시 배출되기 위한 개구부가 형성된다.

상세히, 상기 캐비닛(11)의 상측에는 상측 개구부(111)가 형성되어, 열교환기(14)를 통과한 공기가 실내 천정 방향으로 토출된다. 그리고, 상기 캐비닛(11)의 하측에는 하측 개구부(112)가 형성되어, 열교환기(14)를 통과한 공기가 실내 바닥쪽으로 토출된다.

상기와 같은 구성에 의하여, 냉방 또는 난방 운전이 시작되면, 상기 송풍팬(13)이 회전하여 실내 공기가 상기 프런트 패널(15)과 캐비닛(11) 사이에 형성되는 흡입구를 통하여 실내기 내부로 흡입된다. 그리고, 흡입된 실내 공기는 상기 열교환기(14)를 통과하면서 온도가 하강 또는 상승하게 된다. 그리고, 상기 열교환기(14)를 통과한 공기는 상기 상측 개구부(111) 및 하측 개구부(112)를 통하여 실내로 다시 토출된다.

도 4는 상기와 같은 구성을 이루는 공기 조화기 실내기의 내부 구성과 냉매의 흐름을 개략적으로 보여주는 블럭도이다.

도 4를 참조하면, 상기 실내기(10) 내부에는 복수 개의 열교환기(14)가 배열되며, 상기 열교환기(14)는 상측에 구비되는 제 1 열교환부(141)와 하측에 구비되는 제 2 열교환부(142)로 이루어진다. 그리고, 상기 제 1 열교환부(141)와 제 2 열교환부 사이에는 개폐 밸브(17)와 팽창변(16)이 개입되며, 상기 개폐 밸브(17)와 팽창변(16)은 병렬 연결된다.

상세히, 상기 개폐 밸브(17)는 냉방 또는 난방 운전의 경우와 재열 및 제습 운전의 경우에 따라 배관의 개폐를 결정하게 된다.

상기와 같은 구성에 따라, 냉방 운전이 수행되는 경우를 예로 들어 설명하면, 상기 송풍팬(13)이 작동하여 실내 공기가 흡입된다. 그리고, 저온 저압 상태의 냉매가 상기 제 1 열교환부(141)로 유입된다. 여기서, 상기 냉매는 제 2 열교환부(141)로 유입되도록 할 수도 있음은 물론이다.

한편, 상기 제 1 열교환부(141)로 유입된 냉매는 흡입되는 실내 공기와 열교환하면서 온도가 증가하게 된다. 이때, 상기 개폐 밸브(17)는 개방된다. 그리고, 상기 제 1 열교환부(141)를 통과한 냉매는 상기 개폐 밸브(17)를 통하여 상기 제 2 열교환부(142)로 이동하게 된다. 그리고, 상기 제 2 열교환부(142)와 흡입되는 실내 공기가 열교환하면서 냉매의 온도가 증가하게 된다. 그리고, 상기 제 2 열교환부(142)를 빠져나가는 냉매는 압축기로 유입된다.

상기와 같이 정상적인 냉방 또는 난방이 수행되는 경우에는 상기 제 1 열교환부(141)와 제 2 열교환부(142)의 냉매 압력은 일정하게 유지되고 온도가 증가 또는 감소하게 된다. 그리고, 상기 상측 개구부(111)와 하측 개구부(111) 모두 토출구가 된다.

도 5는 본 발명의 사상에 따른 실내기가 재열 및 제습 운전이 수행되는 모습을 보여주는 측단면도이고, 도 6은 재열 및 제습 운전이 수행되는 과정에서 냉매의 흐름을 보여주는 블럭도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 실내기(10)가 재열 및 제습 운전을 수행하기 위해서는 먼저 상기 프런트 패널(15)이 후퇴하여 닫히게 된다. 다시 말하면, 상기 상측 개구부(111) 또는 하측 개구부(112) 중 어느 하나가 흡입구가 되고, 다른 하나가 토출구가 된다. 이는 흡입되는 실내 공기가 재열과 제습 과정을 분리하여 순차적으로 통과하도록 하여, 재열 제습 효율을 높이기 위함이다.

상세히, 상기 열교환기(14)를 구성하는 제 1 열교환기(141)와 제 2 열교환기(142) 중 어느 하나는 재열 기능(응축기로서 작용)을 수행하고, 다른 하나는 제습 기능(증발기로서 작용)을 수행하며, 상기 각각의 열교환기는 상하로 배열되어 있다. 따라서, 실내 공기가 상측에서 흡입되어 하측으로 토출되거나, 그 반대 방향으로 흐르도록 하면, 재열 및 제습 과정을 순차적으로 거치면서 재열과 제습이 완전히 이루어지게 되는 장점이 있다. 따라서, 종래의 실내기와 같이, 흡입되는 공기 중 일부는 제습 과정만 수행하고, 일부는 재열 과정만 수행한 상태에서 서로 혼합됨으로써 발생되는 문제점이 완전히 해결된다.

본 실시예에서는 하측 개구부(112)가 흡입구가 되고 상측 개구부(111)가 토출구가 되어, 하측에서 실내 공기가 흡입되어 상측으로 토출되는 경우에 대하여 설명하도록 한다.

상세히, 재열 및 제습 과정에서 실내 공기가 제습 과정을 거친 뒤에 재열 과정을 거치는 방법과, 그 반대 방법이 제시될 수 있으나, 제습 과정을 거친 공기가 재열 과정을 거치도록 하는 것이 응축수 비산 또는 그로 인한 부품 부식 방지 면에 있어서 유리하다. 따라서, 실내 공기가 상승하는 방향으로 유동이 형성되는 경우에는 제 1 열교환부(141)가 재열부(A)가 되고, 제 2 열교환부(142)가 제습부(B)가 된다.

한편, 상기에서 언급한 바와 같이, 재열 및 제습 운전은 냉방 또는 난방 운 전의 경우에 비하여, 압축기의 부하가 크게 요구되지 않으며, 냉매도 일부분이 순환하도록 하면 충분하다. 다시 말하면, 재열 및 제습 운전은 실내 공기가 상온을 유지하면서 제습 효과를 얻기 위한 것이기 때문에, 응축 기능을 수행하기 위한 재열부로 유입되는 냉매의 온도와 압력이 그다지 높을 것을 요구하지 않는다.

따라서, 냉방 또는 난방 운전시의 압축기 출구 압력 및 온도보다 낮은 압력과 온도로 압력의 냉매가 상기 제 1 열교환부(141)로 유입된다.

한편, 상기 제1 열교환기(141)로 유입된 냉매는 흡입되는 공기와 열교환하면서 온도가 하강하게 된다. 그리고, 상기 제 1 열교환부(141)를 통과한 냉매는 상기 제 2 열교환부(142)로 유입된다. 여기서, 재열 및 제습 운전 시에는 상기 개폐 밸브(17)가 닫히게 되어, 상기 제 1 열교환부(141)를 통과한 냉매는 상기 팽창변(16)을 통과하게 된다. 따라서, 상기 제 1 열교환부(141)를 통과한 냉매는 상기 팽창변(16)을 통과한 냉매는 온도와 압력 강하가 일어난 다음 제 2 열교환부(142)로 유입된다. 그리고, 상기 제 2 열교환부(142)로 유입된 냉매는 흡입되는 실내 공기와 열교환하여, 흡입 공기의 온도가 하강하면서 수분이 응축되도록 한다. 즉, 상기 제 2 열교환부(142)를 통과하면서 실내 공기가 제습 과정을 거치게 된다.

또한, 제습 과정을 통과한 실내 공기는 상기 제 1 열교환부(141)를 통과하면서 온도가 상승하게 되며, 흡입될 때의 온도에 가까운 온도가 되어 실내로 다시 토출된다.

상기와 같이, 재열 및 제습 과정에서 실내 공기가 일방향으로 흡입 및 토출되도록 함으로써, 제습과 재열이 순차적으로 완전하게 수행되어 재열 및 제습 효율 이 상승하게 되는 장점이 있다.

도 7은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 재열 및 제습 과정을 보여주는 시스템 블럭도이다.

도 7을 참조하면, 본 실시예에서는 열교환기 전체가 재열과 제습에 사용되지 않고 일부분만 사용되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 재열 및 제습 과정에서, 재열부를 통과한 냉매가 제습부로 유입되기 전에 한 지점으로 집중되지 않도록 하여, 배관의 압력 손실이 발생하는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다. 이는, 상기 종래 기술에서 이미 설명한 바와 같이, 냉매가 한 지점으로 집중하게 되면, 냉매의 압력 손실이 발생하기 때문이다.

상세히, 본 실시예에 따른 실내기는 그 구성 요소에 있어서 이전 실시예의 구성 요소와 모두 동일하고, 다만 냉매의 흐름에 있어서 차이가 있다.

더욱 상세히, 본 실시예에 따른 실내기는 4 개의 열교환기가 하나로 연결되고, 냉방 또는 난방 운전시에는 4 개의 열교환기가 동일한 상태로 운전된다. 그리고, 재열 및 제습 운전시에는 상기 4 개의 열교환기가 두 부분으로 나뉘며, 상측 부분은 재열부, 하측 부분은 제습부로 구획된다. 따라서, 재열부의 열교환기 중 적어도 하나의 열교환기와, 제습부의 열교환기 중 적어도 하나의 열교환기가 각각 재열 기능 및 제습 기능을 수행하게 된다.

또한, 냉방 또는 난방 운전 과정에서 유입되는 냉매는 각각의 열교환기 입구 쪽으로 분지되어 흐르고, 각각의 열교환기에 구비된 토출 배관으로 각각 토출되어 다음 구성 요소의 입구측에서 만나게 된다. 예를 들어, 팽창 밸브를 통과하여 상기 실내기로 유입되는 냉매는 각각의 열교환기로 분지되어 흐르고, 각각의 열교환기로부터 토출되어 압축기 입구쪽에서 합치된다. 이는, 냉방 또는 난방 운전 과정에서 재열부측 열교환기를 통과한 냉매가 한 점에서 모여서 제습부측 열교환기로 유입되는 구조를 이루는 종래의 실내기 구조와 차별되는 점이다.

또한, 재열 및 제습 과정에서는 4개의 열교환기 중 재열 기능을 수행하는 열교환기와 제습 기능을 수행하는 열교환기의 개수 조절이 용이하게 되는 특징이 있다. 상세히, 냉방 또는 난방 과정에서는 열교환기 전체가 사용되지만, 재열 및 제습 과정에서는 일부 열교환기만 사용되도록 할 수 있다.

본 실시예에서는 4 개의 열교환기가 하나의 실내 열교환기를 구성하는 것을 제안하였으나, 제시되는 열교환기의 개수에 제한되지 아니함을 밝혀 둔다.

한편, 본 실시예에서 제시되는 실내기의 구조에 대하여 더욱 상세히 설명하면, 본 발명에 따른 실내기는 제 1 열교환기(241)와 제 2 열교환기(242)로 이루어지는 재열부(A)와, 제 3 열교환기(243)와 제 4 열교환기(244)로 이루어지는 제습부(B)가 포함된다. 이전 구성 요소, 예컨대 압축기 또는 팽창 밸브로부터 토출되는 냉매는 각각의 열교환기 입구로 분배되어 흐른다. 그리고, 각각의 열교환기 입구로 분배되어 흐르는 냉매는 각각의 열교환기 출구로 토출되어 그 다음 구성 요소의 입구측에서 만나는 배관 구조를 이룬다.

또한, 상기 각각의 열교환기 입구측 또는 출구측 배관에 다수 개의 개폐 밸브가 장착되어, 냉난방 모드와 재열 및 제습 모드에서 냉매의 흐름이 가변되도록 한다.

상세히, 냉난방 모드에서는 개폐 밸브가 모두 개방되어, 각각의 열교환기쪽으로 냉매가 흐르도록 하고, 재열 및 제습 모드에서는 재열부의 열교환기 중 어느 하나와 제습부의 열교환기 중 어느 하나로만 냉매가 흐르도록 유로를 개폐한다. 그리고, 재열부측 열교환기를 통과하는 냉매가 팽창변(26)을 통과한 뒤에 제습부측 열교환기로 유입되는 유로를 형성하도록 한다.

본 실시예에서는 제 3 열교환기(243) 및 제 4 열교환기(244)의 입구측 배관과, 제 2 열교환기(242)의 출구측 배관에 각각 개폐 밸브(271, 272,273)가 장착되도록 하고, 제 2 열교환기(242) 출구와 제 3 열교환기(243) 입구가 팽창변(26)에 의하여 연결되도록 하였다. 그리고, 이전 구성 요소로부터 공급되는 냉매는 각각 제 1 및 제 4 열교환기와 제 2 및 제 3 열교환기 쪽으로 나뉘어 흐르도록 배관을 구성하였다.

상기와 같은 구성에 의하여, 냉난방 모드에서는 각각의 열교환기로 냉매가 유입되고, 각각의 열교환기로부터 냉매가 토출되어 그 다음 구성 요소의 입구측으로 집중된다.

또한, 재열 및 제습 모드에서는 제 2 열교환기(242) 쪽으로만 냉매가 공급되어 흐르고, 제 2 열교환기(242)를 통과하는 냉매는 상기 팽창변(26)을 통과하여 제 3 열교환기(243) 쪽으로 유입된다. 그리고, 제 3 열교환기(243)를 통과한 냉매는 그 다음 구성 요소의 흡입구로 유입된다.

여기서, 배관의 구성은 상기 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 하기와 같은 조건을 만족하는 모든 실시예가 제안 가능하다. 상세히,

(1) 냉난방 모드에서는 모든 열교환기로 냉매가 각각 나뉘어 흐르고,

(2) 재열 및 제습 모드에서는 재열부 열교환기 중 일부분만 냉매가 흐르도록 하며,

(3) 재열 및 제습 모드에서 재열부 열교환기로 유입된 냉매는 팽창변(26)을 거쳐 제습부 열교환기로 유입되도록 하는 배관 구조 및 개폐 밸브의 위치가 모두 본 실시예의 범위에 포함된다.

상기와 같이, 재열 및 제습 운전에서 실내 열교환기 중 일부분만 사용되도록 하는 것은, 재열 및 제습 운전에서는 냉매가 고온 고압으로 압축될 것을 요구하지 아니하며, 냉매 전부가 사용되지 아니하여도 충분하기 때문이다.

따라서, 상기와 같은 실외기 시스템에 의하여 재열 및 제습 운전시 불필요한 압축기 구동과 에너지 손실을 제거할 수 있게 된다.

상기된 바와 같은 구성을 이루는 본 발명에 따른 공기 조화기에 의하여, 재열 및 제습 운전 시 흡입되는 실내 공기가 제습 과정을 완전히 거친 다음 재열 과정이 수행됨으로써, 팬 기타 구조 내부에 이슬 맺힘 현상이 방지되는 효과가 있다.

또한, 재열부를 통과하는 냉매와 제습부로 유입되는 냉매가 한 지점에서 집중되지 않기 때문에, 배관 압력 강하 문제가 발생하지 않기 때문에 열교환기 설계가 용이한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 공기 조화기의 열교환기 구조에 의하여, 열교환기가 커지거나 관경이 작아지더라도 이에 구애받지 않고 재열 제습 모듈을 추가할 수 있 는 장점이 있다.

또한, 재열 및 제습 운전에서, 사용되는 열교환기의 개수를 적절히 조절 가능하므로, 압축일이 감소되어 전체적으로 열효율이 증가되는 장점이 있다

Claims

복수 개의 개구부가 포함되는 캐비닛;

상기 캐비닛 내부에 설치되며, 재열 및 제습 운전시 흡입된 공기를 가열하는 재열부와 흡입된 공기를 냉각하는 제습부로 분리되는 열교환기;

상기 캐비닛 내부에 제공되어 상기 재열 및 제습 운전시 흡입된 공기를 상기 제습부와 재열부로 순차적으로 유동시키는 팬; 및

상기 캐비닛의 전방에 이동 가능하게 배치되어 냉방 또는 난방 운전시 공기 흡입구를 형성하는 프런트 패널이 포함되는 공기 조화기.
제 1 항에 있어서,

냉방 또는 난방 운전시에는 상기 공기 흡입구를 통하여 공기가 흡입되고, 상기 열교환기를 통과한 다음 상기 복수 개의 개구부로 나뉘어 토출되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
제 1 항에 있어서,

재열 및 제습 운전시에는 상기 개구부 중 적어도 어느 하나는 공기 흡입구가 되고, 적어도 다른 하나는 공기 토출구가 되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
제 1 항에 있어서,

상기 재열부와 제습부 사이에 병열 연결되는 개폐 밸브 및 팽창변이 더 포함되는 공기 조화기.
제 4 항에 있어서,

냉방 또는 난방 운전시 상기 개폐 밸브가 개방되어, 재열부를 통과한 냉매가 압력 변화 없이 제습부로 이동하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
제 4 항에 있어서,

재열 및 제습 운전시 상기 개폐 밸브가 폐쇄되어, 재열부를 통과한 냉매가 상기 팽창변을 통과한 뒤 상기 제습부로 이동하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
제 1 항에 있어서,

상기 재열부와 제습부는 각각 적어도 두 개 이상의 열교환기가 연결되어 형성되며,

냉방 또는 난방 운전시에는 재열부 및 제습부 전체가 동일한 압력하에서 구동되고,

재열 및 제습 운전시에는 재열부와 제습부를 구성하는 열교환기 일부만이 구동하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
제 1 항에 있어서,

냉방 또는 난방 운전시에는 상기 열교환기의 어느 일측 단부로 냉매가 유입되어, 타측 단부로 토출되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
제 1 항에 있어서,

냉방 또는 난방 운전시에는 상기 재열부와 제습부를 구성하는 복수 개의 열교환기 각각으로 냉매가 흡입되어, 복수 개의 열교환기 각각으로부터 냉매가 토출되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
재열 및 제습 운전시 공기 흡토출을 위한 복수 개의 개구부가 포함되는 캐비닛;

상기 캐비닛 내부에 설치되고, 재열 및 제습 운전시 일부분은 제습부로 구동되고 일부분은 재열부로 구동되는 복수의 열교환기;

상기 캐비닛 내부에 제공되어 상기 재열 및 제습 운전시 흡입된 공기를 상기 제습부와 재열부로 순차적으로 유동시키는 팬;

상기 복수 개의 열교환기 사이에 제공되어, 운전 모드에 따라 냉매가 선택적으로 통과되는 팽창 부재; 및

상기 캐비닛의 전방에 이동 가능하게 배치되어 냉방 또는 난방 운전시 공기 흡입구를 형성하는 프런트 패널이 포함되는 공기 조화기.
제 10 항에 있어서,

상기 개구부를 통하여 흡입 및 토출되는 공기는 상기 제습부를 통과한 다음 제열부를 통과하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
제 10 항에 있어서,

상기 복수 개의 열교환기는 재열부와 제습부로 이분되고, 재열부와 제습부는 팽창 부재에 의하여 연결되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
제 10 항에 있어서,

냉방 또는 난방 운전시에는 상기 복수 개의 열교환기로 냉매가 각각 유입되어 열교환기 전체가 구동되고, 재열 및 제습 운전시에는 일부의 열교환기로 냉매가 유입되어 일부의 열교환기만이 재열부 및 제습부로 구동되도록 복수 개소에 설치되는 개폐 밸브가 더 포함되는 공기 조화기.
제 10 항에 있어서,

냉방 또는 난방 운전시에는 상기 공기 흡입구를 통해 흡입된 공기는 각각의 열교환기를 통과한 후 복수의 개구부를 통해 토출되고,

재열 및 제습 운전시에는 적어도 어느 하나의 개구부를 통하여 흡입된 공기는 제습부와 재열부를 순차적으로 거친 후 적어도 다른 하나의 개구부를 통하여 토출되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.