KR100830663B1 - 고층용 수냉식 공기조화기 - Google Patents

고층용 수냉식 공기조화기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지상에 비해 풍압이 강하고 기압차가 많이 나는 건물의 고층에 설치되더라도 이로 인한 고장발생이 배제됨과 동시에 열효율이 증대될 수 있으며, 2개의 압축기를 통해 선택적인 부분부하 운전이 가능함에 따라 에너지를 대폭 절약할 수 있도록 한 고층용 수냉식 공기조화기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 고층용 수냉식 공기조화기는, 고층건물의 옥상에 설치되고 각 실로 냉각수를 분배시키는 냉각탑과, 고층건물의 각 실에 설치되고 상기 냉각탑에 연결되어 고층건물의 각 실의 개별 냉난방을 수행하는 수냉식 공기조화유닛과, 상기 냉각탑 및 수냉식 공기조화유닛을 연결하는 냉각수배관을 포함하여 이루어지고, 상기 수냉식 공기조화유닛은, 냉매를 고온고압으로 압축시켜 토출시키는 제 1 및 제 2 압축기와, 상기 냉각수배관에 의해 상기 냉각탑에 연결되고 상기 제 1 및 제 2 압축기에 연결되며 상기 제 1 및 제 2 압축기로부터 토출된 기체냉매를 상기 냉각탑으로부터 유입된 냉각수로 냉각시켜 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에 연결되고 상기 응축기에서 응축된 냉매를 팽창시켜 감압시키는 제 1 및 제 2 팽창밸브와, 상기 제 1 및 제 2 팽창밸브에 연결되고 상기 제 1 및 제 2 팽창밸브에서 감압된 냉매를 실내공기와의 열교환을 통해 증발시켜 상기 제 1 및 제 2 압축기로 제공하는 제 1 및 제 2 증발기와, 상기 제 1 및 제 2 증발기의 일측에 설치되고 상기 제 1 및 제 2 증발기로 실내공기를 유입시켜 열교환시킨 후 실내로 다시 송풍시키는 송풍팬과, 상기 응축기와 제 1 팽창밸브 사이 그리고 상기 응축기와 제 2 팽창 밸브 사이에 설치되는 제 1 및 제 2 솔레노이드밸브와, 실내온도와 세팅온도에 의해 결정되는 실부하에 따라 운전모드를 선택하여 상기 수냉식 공기조화유닛의 전체작동을 제어하는 컨트롤러를 포함하여 이루어진다.
고층용 수냉식 공기조화기, 냉각탑, 공기조화유닛, 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기, 솔레노이드밸브, 컨트롤러, 냉각수배관

Description

고층용 수냉식 공기조화기{AIR CONDITIONING DEVICE FOR HIGHSTORIES OF A BUILDING}
도 1은 본 발명에 따른 고층용 수냉식 공기조화기가 설치된 고층건물의 개략구성도.
도 2는 본 발명에 따른 고층용 수냉식 공기조화기의 상세구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 본 발명에 따른 고층용 수냉식 공기조화기
100 : 냉각탑
200 : 수냉식 공기조화유닛
210a, 210b : 제 1 압축기, 제 2 압축기
220 : 응축기
230a, 230b : 제 1 팽창밸브, 제 2 팽창밸브
240a, 240b : 제 1 증발기, 제 2 증발기
250 : 송풍팬;
260a, 260b : 제 1 솔레노이드밸브, 제 2 솔레노이드밸브
270 : 컨트롤러
280 : 더블 어큐뮬레이터
290 : 제 3 솔레노이드밸브
300 : 냉각수배관
400 : 유량제어기
본 발명은 고층용 수냉식 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지상에 비해 풍압이 강하고 기압차가 많이 나는 건물의 고층에 설치되더라도 이로 인한 고장발생이 배제됨과 동시에 열효율이 증대될 수 있으며, 2개의 압축기를 통해 선택적인 부분부하 운전이 가능함에 따라 에너지를 대폭 절약할 수 있도록 한 고층용 수냉식 공기조화기에 관한 것이다.
최근 도시화의 영향으로 인해 고층 인텔리전트 빌딩, 주상복합 건물 등과 같은 고층건물의 건축이 가속화되고 있으며, 최근 건축된 고층건물에는 최신 공조시설이 설치되어 건물 내의 냉난방이 원활히 잘 이루지고 있다.
그러나 과거에 건축된 인텔리전트 빌딩이나 주상복합 건물과 같은 고층건물에는 건물 내의 냉난방을 위해 주로 중앙집중식 냉난방 시스템이 구축되어 있으며 각각의 실에는 중앙집중식 냉난방 시스템으로도 부족한 냉난방 부분을 보충하기 위하여 공냉식 공기조화기를 설치하여 사용하고 있는 실정이며, 중앙집중식 냉난방 시스템이 구축되지 않는 건물의 경우에는 개별적으로 설치된 공냉식 공기조화기에만 냉난방을 의존하고 있는 실정이다.
그러나 고층으로 갈수록 역풍이 강해지고 기압차가 많이 발생되므로, 고층에 설치된 공냉식 공기조화기의 경우에는, 실외기의 응축기를 냉각시키기 위해 실외공기를 응축기로 순환시키는 실외기팬의 작동에 있어서, 고층부분의 강한 풍압 등으로 인해 작동장애가 발생하거나 작동이 불가능한 상태가 발생됨에 따라 공냉식 공기조화기가 제 기능을 발휘하지 못하게 되고 결국 열효율이 저하되는 문제점이 있었다.
또한 냉난방을 위한 중앙집중식 냉난방 시스템이 구축된 건물 내에서 각각의 실에 부족한 냉난방 부분을 보충하고자 할 경우에도 종래의 공냉식 공기조화기의 경우에는 전부하운전만이 가능하므로 세팅된 실내온도에 상응하는 온도로 실내온도를 조절하기 위하여 가동시간만이 조절될 뿐 실내온도에 따른 부분부하 운전이 불가능한 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 지상에 비해 풍압이 강하고 기압차가 많이 나는 건물의 고층에 설치되더라도 이로 인한 고장발생이 배제됨과 동시에 열효율이 증대될 수 있도록 한 고층용 수냉식 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 2개의 압축기를 통해 선택적인 부분부하 운전이 가능함에 따라 에너지를 대폭 절약할 수 있도록 한 고층용 수냉식 공기조화기에 관한 것이다.
전술한 본 발명의 목적은, 고층건물의 옥상에 설치되고 각 실로 냉각수를 분배시키는 냉각탑과, 고층건물의 각 실에 설치되고 상기 냉각탑에 연결되어 고층건물의 각 실의 개별 냉난방을 수행하는 수냉식 공기조화유닛과, 상기 냉각탑 및 수냉식 공기조화유닛을 연결하는 냉각수배관을 포함하여 이루어지고, 상기 수냉식 공기조화유닛은, 냉매를 고온고압으로 압축시켜 토출시키는 제 1 및 제 2 압축기와, 상기 냉각수배관에 의해 상기 냉각탑에 연결되고 상기 제 1 및 제 2 압축기에 연결되며 상기 제 1 및 제 2 압축기로부터 토출된 기체냉매를 상기 냉각탑으로부터 유입된 냉각수로 냉각시켜 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에 연결되고 상기 응축기에서 응축된 냉매를 팽창시켜 감압시키는 제 1 및 제 2 팽창밸브와, 상기 제 1 및 제 2 팽창밸브에 연결되고 상기 제 1 및 제 2 팽창밸브에서 감압된 냉매를 실내공기와의 열교환을 통해 증발시켜 상기 제 1 및 제 2 압축기로 제공하는 제 1 및 제 2 증발기와, 상기 제 1 및 제 2 증발기의 일측에 설치되고 상기 제 1 및 제 2 증발기로 실내공기를 유입시켜 열교환시킨 후 실내로 다시 송풍시키는 송풍팬과, 상기 응축기와 제 1 팽창밸브 사이 그리고 상기 응축기와 제 2 팽창밸브 사이에 설치되는 제 1 및 제 2 솔레노이드밸브와, 실내온도와 세팅온도에 의해 결정되는 실부하에 따라 운전모드를 선택하여 상기 수냉식 공기조화유닛의 전체작동을 제어하는 컨트롤러를 포함하여 이루어지는 고층용 수냉식 공기조화기를 제공함에 의해 달 성된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 수냉식 공기조화유닛은, 상기 제 1 증발기와 제 1 압축기 사이 그리고 상기 제 2 증발기와 제 2 압축기 사이에 공통적으로 설치되며 상기 제 1 및 제 2 압축기로의 냉매의 회수 및 분배를 조절하는 더블 어큐뮬레이터와, 상기 응축기로부터 상기 제 1 및 제 2 솔레노이드밸브로 분기되기 이전 지점과 상기 더블 어큐뮬레이터 사이에 설치되어 잉여 냉매를 상기 더블 어큐뮬레이터로 바이패스시키는 제 3 솔레노이드밸브를 더 포함하여 이루어진다.
본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 컨트롤러에 의해 실부하의 30%에 해당하는 제 1 운전모드가 선택될 경우 상기 컨트롤러는 상기 제 1 솔레노이드밸브만 개방시키고, 상기 컨트롤러에 의해 실부하의 70%에 해당하는 제 2 운전모드가 선택될 경우 상기 컨트롤러는 상기 제 2 솔레노이드밸브만 개방시키며, 상기 컨트롤러에 의해 실부하의 100%에 해당하는 제 3 운전모드가 선택될 경우 상기 컨트롤러는 상기 제 1 및 제 2 솔레노이드밸브를 모두 개방시킨다.
본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 컨트롤러는, 상기 컨트롤러에 의해 결정된 실부하의 30%를 상기 제 1 압축기가 담당하고 상기 컨트롤러에 의해 결정된 실부하의 70%를 상기 제 2 압축기가 담당하도록, 상기 제 1 및 제 2 압축기의 작동을 제어한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 냉각탑과 응축기 사이에 설치되고 상기 냉각탑으로부터 응축기로 유입되는 냉각수의 유량을 제어하는 유량제어기를 더 포함한다.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
도 1에는 본 발명에 따른 고층용 수냉식 공기조화기(1)가 설치된 고층건물의 개략구성도가 도시되고, 도 2에는 본 발명에 따른 고층용 수냉식 공기조화기(1)의 상세구성도가 도시된다.
본 발명에 따른 고층용 수냉식 공기조화기(1)는 지상에 비해 풍압이 강하고 기압차가 많이 나는 건물의 고층에 설치되더라도 이로 인한 고장발생이 배제됨과 동시에 열효율이 증대될 수 있으며, 2개의 압축기(210a, 210b)를 통해 선택적인 부분부하 운전이 가능함에 따라 에너지를 대폭 절약할 수 있도록 하기 위한 것으로, 도 1 및 도 2에 도시되는 바와 같이, 고층건물의 옥상에 설치되고 각 실로 냉각수를 분배시키는 냉각탑(100)과, 고층건물의 각 실에 설치되고 냉각탑(100)에 연결되어 고층건물의 각 실의 개별 냉난방을 수행하는 수냉식 공기조화유닛(200)과, 냉각탑(100) 및 수냉식 공기조화유닛(200)을 연결하는 냉각수배관(300)을 포함하여 이루어진다.
냉각탑(100)은 냉각수를 고층건물의 각 실로 분배시켜 수냉식 공기조화유닛(200)의 응축기(220) 내의 냉매를 냉각시키는 역할을 하는 것으로, 고층건물의 옥 상에 설치되는 탑형 구조물로 형성된다.
전술한 냉각탑(100)에는 수냉식 공기조화유닛(200)이 연결되는데, 이 수냉식 공기조화유닛(200)은 고층건물의 각 실에 설치되어 고층건물의 각 실의 개별 냉난방을 수행하는 것으로, 냉매를 고온고압으로 압축시켜 토출시키는 제 1 및 제 2 압축기(210a, 210b)와, 냉각수배관(300)에 의해 냉각탑(100)에 연결되고 제 1 및 제 2 압축기(210a, 210b)에 연결되며 제 1 및 제 2 압축기(210a, 210b)로부터 토출된 기체냉매를 냉각탑(100)으로부터 유입된 냉각수로 냉각시켜 응축시키는 응축기(220)와, 응축기(220)에 연결되고 응축기(220)에서 응축된 냉매를 팽창시켜 감압시키는 제 1 및 제 2 팽창밸브(230a, 230b)와, 제 1 및 제 2 팽창밸브(230a, 230b)에 연결되고 제 1 및 제 2 팽창밸브(230a, 230b)에서 감압된 냉매를 실내공기와의 열교환을 통해 증발시켜 제 1 및 제 2 압축기(210a, 210b)로 제공하는 제 1 및 제 2 증발기(240a, 240b)와, 제 1 및 제 2 증발기(240a, 240b)의 일측에 설치되고 제 1 및 제 2 증발기(240a, 240b)로 실내공기를 유입시켜 열교환시킨 후 실내로 다시 송풍시키는 송풍팬(250)과, 응축기(220)와 제 1 팽창밸브(230a) 사이 그리고 응축기(220)와 제 2 팽창밸브(230b) 사이에 설치되는 제 1 및 제 2 솔레노이드밸브(260a, 260b)와, 실내온도와 세팅온도에 의해 결정되는 실부하에 따라 운전모드를 선택하여 수냉식 공기조화유닛(200)의 전체작동을 제어하는 컨트롤러(270)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 제 1 및 제 2 압축기(210a, 210b)는 냉매를 고온고압으로 압축시켜 토출시킴으로써 응축기(220)로 냉매를 제공하는 역할을 한다. 본 발명에서는 제 1 및 제 2 압축기(210a, 210b) 2개의 압축기가 설치됨에 따라 냉매압축 효율이 극대화될 수 있는데, 이 경우에 제 1 압축기(210a)는 차후에 설명될 컨트롤러(270)에 의해 실부하의 30%를 담당하도록 제어되고 제 2 압축기(210b)는 차후에 설명될 컨트롤러(270)에 의해 실부하의 70%를 담당하도록 제어되는 것이 바람직하다.
전술한 제 1 및 제 2 압축기(210a, 210b)로부터 토출된 냉매는 합류되어 응축기(220)로 제공되는데, 응축기(220)는 차후에 설명될 냉각수배관(300)에 의해 냉각탑(100)에 연결됨에 따라 제 1 및 제 2 압축기(210a, 210b)로부터 토출된 기체냉매를 냉각탑(100)으로부터 유입된 냉각수로 냉각시켜 응축시킨다.
전술한 응축기(220)에서 응축된 냉매는 분기되어 제 1 및 제 2 팽창밸브(230a, 230b)로 제공되는데, 이 제 1 및 제 2 팽창밸브(230a, 230b)는 응축기(220)에서 응축된 냉매를 팽창시켜 감압시킨다.
전술한 제 1 및 제 2 팽창밸브(230a, 230b)에서 감압된 냉매는 제 1 및 제 2 증발기(240a, 240b)로 각각 제공되는데, 이 제 1 및 제 2 증발기(240a, 240b)는 제 1 및 제 2 팽창밸브(230a, 230b)에서 감압된 냉매를 실내공기와의 열교환을 통해 증발시켜 제 1 및 제 2 압축기(210a, 210b)로 제공한다.
전술한 제 1 및 제 2 증발기(240a, 240b)의 일측에는 송풍팬(250)이 설치되는데, 이 송풍팬(250)은 제 1 및 제 2 증발기(240a, 240b)로 실내공기를 유입시켜 열교환시킨 후 실내로 다시 송풍시켜 각 실의 냉난방을 가능하게 하는 것으로, 일반적인 흡기팬 기구로 구성된다.
전술한 응축기(220)와 제 1 팽창밸브(230a) 사이에는 제 1 솔레노이드밸브 (260a)가 설치되고 전술한 응축기(220)와 제 2 팽창밸브(230b) 사이에는 제 2 솔레노이드밸브(260b)가 설치되는데, 이 제 1 및 제 2 솔레노이드밸브(260a, 260b)는 차후에 설명된 컨트롤러(270)에 의해 결정되는 실부하에 따라 선택되는 운전모드에 따라 개폐되면서 응축기(220)에서 제 1 및 제 2 팽창밸브(230a, 230b)로의 냉매공급여부를 결정함으로써 그 결과 실내공기와 열교환을 통해 실제로 실내 냉낸방을 행하는 제 1 및 제 2 증발기(240a, 240b)의 가동유무를 결정하는 역할을 한다.
본 발명에서는 컨트롤러(270)에 의해 실부하의 30%에 해당하는 제 1 운전모드가 선택될 경우에 제 1 솔레노이드밸브(260a)만 개방되고, 컨트롤러(270)에 의해 실부하의 70%에 해당하는 제 2 운전모드가 선택될 경우에 제 2 솔레노이드밸브(260b)만 개방되며, 컨트롤러(270)에 의해 실부하의 100%에 해당하는 제 3 운전모드가 선택될 경우에 제 1 및 제 2 솔레노이드밸브(260a, 260b)를 모두 개방된다.
전술한 수냉식 공기조화유닛(200)의 전체작동은 컨트롤러(270)에 의해 제어되는데, 이 컨트롤러(270)는 실내온도와 세팅온도에 의해 결정되는 실부하에 따라 운전모드를 선택하여 제 1 및 제 2 압축기(210a, 210b), 제 1 및 제 2 솔레노이드밸브(260a, 260b) 등의 작동을 제어하는 역할을 하는 것으로, 실내온도를 감지하는 온도센서(271)와, 실내의 희망온도를 세팅하는 온도설정패널(273)과, 온도센서(271)에 의해 감지된 실내온도와 온도설정패널(273)을 통해 설정된 세팅온도에 따라 실부하를 연산, 결정하는 연산부(도시되지 않음)를 포함하여 이루어진다.
또한, 전술한 제 1 증발기(240a)와 제 1 압축기(210a) 사이 그리고 제 2 증발기(240b)와 제 2 압축기(210b) 사이에는 더블 어큐뮬레이터(280)가 공통적으로 설치되는 것이 바람직한데, 이 더블 어큐뮬레이터(280)는 제 1 및 제 2 압축기( 210a, 210b)로의 냉매의 회수 및 분배를 조절하는 역할을 한다. 더블 어큐뮬레이터(280)는 1개의 냉매유입구와 2개의 냉매유출구를 구비한다.
또한 응축기(220)로부터 제 1 및 제 2 솔레노이드밸브(260a, 260b)로 분기되기 이전 지점과 전술한 더블 어큐뮬레이터(280) 사이에는 제 3 솔레노이드밸브(290)가 설치되는데, 이 제 3 솔레노이드밸브(290)는 일종의 바이패스밸브로서, 운전모드에 상응하는 제 1 및 제 2 솔레노이드밸브(260a, 260b)의 개폐에 따라 응축기(220)로부터 제 1 또는 제 2 솔레노이드밸브(260a, 260b)로 공급되지 못하고 남게 되는 잉여 냉매를 더블 어큐뮬레이터(280)로 바이패스시켜 다시 제 1 및 제 2 압축기(210a, 210b)로 제공되도록 한다.
전술한 냉각탑(100) 및 수냉식 공기조화유닛(200)는 냉각수배관(300)에 의해 연결되는데, 이 냉각수배관(300)은 냉각탑(100)의 냉각수를 응축기(220)로 제공하는 냉각수배관과 응축기(220)의 냉매를 냉각시킨 후 데워진 물을 다시 냉각탑(100)으로 이송시켜 재냉각될 수 있도록 하는 냉각수배관을 포함한다.
냉각탑(100)의 냉각수를 응축기(220)로 제공하는 냉각수배관(300) 상에는 냉각탑으로부터 응축기로 유입되는 냉각수의 유량을 제어하는 유량제어기(400)가 설치될 수 있는데, 이 유량제어기(400)는 컨트롤러(270)에 의해 결정된 실부하에 따라 응축기(220)로 유입되는 냉각수의 유량을 조절하야 응축기(220)의 출구온도를 제어하는 역할을 한다.
이하, 본 발명에 따른 고층용 수냉식 공기조화기(1)의 전체작동을 설명하면 다음과 같다:
제 1 및 제 2 압축기(210a, 210b)에서 각각 고온고압으로 압축되어 토출된 냉매는 합류되어 응축기(220)로 유입되고, 냉각수배관(300)에 의해 냉각탑(100)으로부터 응축기(220)로 유입되는 냉각수에 의해 냉각, 응축되어 제 1 및 제 2 팽창밸브(230a, 230b)로 분기되어 유입된다.
응축기(220)와 제 1 팽창밸브(230a) 사이 그리고 응축기(220)와 제 2 팽창밸브(230b) 사이에 설치되는 제 1 및 제 2 솔레노이드밸브(260a, 260b)는 컨트롤러(270)에 의해 결정된 실부하에 따라 개폐되면서 응축기(220)로부터 제 1 및 제 2 팽창밸브(230a, 230b)로의 냉매 제공여부가 결정되는데, 이 경우에 컨트롤러(270)에 의해 실부하의 30%에 해당하는 제 1 운전모드가 선택될 경우에 제 1 솔레노이드밸브(260a)만 개방되고, 컨트롤러(270)에 의해 실부하의 70%에 해당하는 제 2 운전모드가 선택될 경우에 제 2 솔레노이드밸브(260b)만 개방되며, 컨트롤러(270)에 의해 실부하의 100%에 해당하는 제 3 운전모드가 선택될 경우에 제 1 및 제 2 솔레노이드밸브(260a, 260b)를 모두 개방된다.
냉매는 제 1 및 제 2 팽창밸브(230a, 230b)를 관류함에 따라 팽창되면서 감압되어 제 1 및 제 2 증발기(240a, 240b)로 유입되고, 제 1 및 제 2 증발기(240a, 240b)에서 송풍팬(250)에 의해 실내공기와 열교환을 거친 후, 더블 어큐뮬레이터(280)를 거쳐 다시 제 1 및 제 2 압축기(210a, 210b)로 다시 유입되며, 전술한 사이클은 계속 반복된다.
본 발명에 따른 고층용 수냉식 공기조화기(1)에 의하면, 실외기의 응축기를 냉각시키기 위해 실외공기를 응축기로 순환시키는 실외기팬을 포함하는 공냉식으로 구성되지 않고 냉각탑(110)의 냉각수를 통해 응축기(220) 내의 냉매을 응축시키는 수냉식으로 구성됨에 따라, 지상에 비해 풍압이 강하고 기압차가 많이 나는 건물의 고층에 설치되더라도 이로 인한 고장발생이 배제되고 냉난방효율이 증대된다.
또한 1개의 압축기가 아니라 2개의 압축기, 즉 실부하의 30%를 담당하도록 제어되는 제 1 압축기(210a)와 실부하의 70%를 담당하도록 제어되는 제 2 압축기(210b)를 구비하고, 1개의 증발기가 아니라 2개의 증발기(240a, 240b)를 구비하며, 실내온도와 세팅온도에 의해 결정되는 실부하에 의한 운전모드에 따라 제 1 및 제 2 솔레노이드밸브(260a, 260b)를 제어하여 실부하의 30%로 운전되는 제 1 운전모드, 실부하의 70%로 운전되는 제 2 운전모드와 같은 부분 부하운전이 가능하며, 경우에 따라서는 실부하의 70%로 운전되는 제 3 운전모드와 같은 전 부하운전도 가능함에 따라 에너지를 대폭 절약할 수 있게 된다.
이상에서와 같은 본 발명에 따른 고층용 수냉식 공기조화기에 의하면, 수냉식으로 구성되어 공냉식에서와 같이 실외기의 응축기를 냉각시키기 위해 실외공기를 응축기로 순환시키는 실외기팬을 포함하지 않는 관계로, 지상에 비해 풍압이 강하고 기압차가 많이 나는 건물의 고층에 설치되더라도 이로 인한 고장발생이 배제됨과 동시에 열효율이 증대될 수 있는 장점이 있다.
또한 2개의 압축기를 통해 선택적인 부분부하 운전이 가능함에 따라 에너지를 대폭 절약할 수 있는 탁월한 효과가 있다.
뿐만 아니라 냉각탑을 공용으로 사용함에 따라 유지보수가 편리한 부수적인 효과도 있다.

Claims (5)

  1. 고층건물의 옥상에 설치되고 각 실로 냉각수를 분배시키는 냉각탑;
    고층건물의 각 실에 설치되고 상기 냉각탑에 연결되어 고층건물의 각 실의 개별 냉난방을 수행하는 수냉식 공기조화유닛; 및
    상기 냉각탑 및 수냉식 공기조화유닛을 연결하는 냉각수배관;을 포함하여 이루어지고,
    상기 수냉식 공기조화유닛은,
    냉매를 고온고압으로 압축시켜 토출시키는 제 1 및 제 2 압축기;
    상기 냉각수배관에 의해 상기 냉각탑에 연결되고 상기 제 1 및 제 2 압축기에 연결되며 상기 제 1 및 제 2 압축기로부터 토출된 기체냉매를 상기 냉각탑으로부터 유입된 냉각수로 냉각시켜 응축시키는 응축기;
    상기 응축기에 연결되고 상기 응축기에서 응축된 냉매를 팽창시켜 감압시키는 제 1 및 제 2 팽창밸브;
    상기 제 1 및 제 2 팽창밸브에 연결되고 상기 제 1 및 제 2 팽창밸브에서 감압된 냉매를 실내공기와의 열교환을 통해 증발시켜 상기 제 1 및 제 2 압축기로 제공하는 제 1 및 제 2 증발기;
    상기 제 1 및 제 2 증발기의 일측에 설치되고 상기 제 1 및 제 2 증발기로 실내공기를 유입시켜 열교환시킨 후 실내로 다시 송풍시키는 송풍팬;
    상기 응축기와 제 1 팽창밸브 사이 그리고 상기 응축기와 제 2 팽창밸브 사 이에 설치되는 제 1 및 제 2 솔레노이드밸브; 및
    실내온도와 세팅온도에 의해 결정되는 실부하에 따라 운전모드를 선택하여 상기 수냉식 공기조화유닛의 전체작동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하여 이루어지는 고층용 수냉식 공기조화기.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 수냉식 공기조화유닛은,
    상기 제 1 증발기와 제 1 압축기 사이 그리고 상기 제 2 증발기와 제 2 압축기 사이에 공통적으로 설치되며 상기 제 1 및 제 2 압축기로의 냉매의 회수 및 분배를 조절하는 더블 어큐뮬레이터; 및
    상기 응축기로부터 상기 제 1 및 제 2 솔레노이드밸브로 분기되기 이전 지점과 상기 더블 어큐뮬레이터 사이에 설치되어 잉여 냉매를 상기 더블 어큐뮬레이터로 바이패스시키는 제 3 솔레노이드밸브;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고층용 수냉식 공기조화기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 컨트롤러에 의해 실부하의 30%에 해당하는 제 1 운전모드가 선택될 경우 상기 컨트롤러는 상기 제 1 솔레노이드밸브만 개방시키고, 상기 컨트롤러에 의해 실부하의 70%에 해당하는 제 2 운전모드가 선택될 경우 상기 컨트롤러는 상기 제 2 솔레노이드밸브만 개방시키며, 상기 컨트롤러에 의해 실부하의 100%에 해당하는 제 3 운전모드가 선택될 경우 상기 컨트롤러는 상기 제 1 및 제 2 솔레노이드밸브를 모두 개방시키는 것을 특징으로 하는 고층용 수냉식 공기조화기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 컨트롤러에 의해 결정된 실부하의 30%를 상기 제 1 압축기가 담당하고 상기 컨트롤러에 의해 결정된 실부하의 70%를 상기 제 2 압축기가 담당하도록, 상기 제 1 및 제 2 압축기의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 고층용 수냉식 공기조화기.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 냉각탑과 응축기 사이에 설치되고 상기 냉각탑으로부터 응축기로 유입되는 냉각수의 유량을 제어하는 유량제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고층용 수냉식 공기조화기.
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