KR100939019B1 - 수냉식 공조 시스템의 실내기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 수냉식 공조 시스템의 실내기는 외부를 보호하는 다수의 패널, 냉매를 압축하는 압축기, 압축되어 팽창된 냉매가 증발되는 증발기, 및 상기 증발기 인근의 차가운 공기가 외부로 유동되도록 하는 송풍팬이 포함되는 수냉식 공조 시스템의 실내기에 있어서, 상기 패널 중의 적어도 어느 하나는 상기 냉매가 흐르는 냉매관과, 냉각수가 흐르는 냉각수관이 설치되어 응축기로 사용되는 응축기 패널인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의해서 응축기가 놓이기 위한 별도의 내부공간이 소요되지 아니하므로, 수냉식 공조 시스템의 실내기의 내부 공간의 확보가 용이해지는 장점이 있다. 그리고, 실내기의 측면패널부분에서 응축기의 기능이 수행되기 때문에, 공기에 의한 자연대류 효과에 의해서 열교환 효율이 증진되는 장점이 있고, 비교적 적은 양의 냉각수가 공급되더라도 충분한 열교환 효율을 얻을 수 있다.

수냉식, 공조 시스템, 응축기, 측면패널

Description

수냉식 공조 시스템의 실내기{Indoor unit of air conditioning system cooled by water}

도 1은 본 발명의 수냉식 공조 시스템이 적용되는 빌딩의 사시도.

도 2는 빌딩 각 층의 내부 구성을 도시하는 도면.

도 3은 본 발명에 따른 수냉식 공조 시스템의 시스템 구성도.

도 4는 수냉식 공조 시스템 실내기의 사시도.

도 5는 실내기의 분해 사시도.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 실내기의 분해 사시도.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 실내기의 분해 사시도.

도 8은 압축기의 동작상태에 따른 냉방부하의 변화선도.

도 9는 본 발명에 따른 수냉식 공조 시스템의 블록도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

35 : 측면패널 74 : 냉매 유입관 75 : 냉매 유출관

76 : 냉각수관 82 : 이중관 응축기

본 발명은 수냉식 공조 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는, 수냉식 공조 시스템의 실내기의 크기를 작게 하고, 열교환 효율이 개선되어 전체적인 공조 시스템의 운전 효율이 개선되는 수냉식 공조 시스템의 실내기 구조에 관한 것이다.

일반적인 수냉식 공조 시스템은 공기에 의해서 냉매의 응축이 수행되는 공냉식 방식에 비하여 효율이 높고, 실내기측에 소음이 낮아지는 장점이 있다.

또한, 상기되는 수냉식 공조 시스템이 대형 빌딩에 적용되는 경우에는, 공기배관 또는 냉매배관이 바깥으로 드러나지 아니하여 빌딩 외관이 아름답게 되고, 유지보수가 편리해지고, 기밀의 냉매 배관이 요구되지 아니하기 때문에 안전성이 높아지는 장점을 얻을 수 있다.

한편, 근래들어 대도시에는 대형 마천루가 많이 들어서고 있는데, 이러한 마천루는 안정상의 문제와 고층의 풍속 문제등으로 인하여 각 층마다 개방형의 창문을 만들수가 없다. 그러므로, 이와 같은 대형 빌딩에는 중앙집중형의 냉난방이 수행되는 것이 일반적이다.

이러한 배경하에서 대형 빌딩에 대한 중앙집중형의 냉난방이 수행되는 방법으로서, 상술되는 수냉식 공조 시스템이 일 방안으로 제안되고 있다.

상기 수냉식 공조 시스템은 실내기와 실외기가 각각 배치된다. 그리고, 상기 실외기는 빌딩의 옥상에 설치되어 고온의 냉각수를 냉각시키는 냉각탑의 형태를 취하고, 상기 실내기는 빌딩의 각 층에 설치되어 상기 실외기에서 냉각된 차가운 냉각수가 공급되어 냉매를 응축시키는 작용이 수행된다. 그리고, 상기 실내기에서 데워진 냉각수는 다시 상기 실외기로 순환되어 냉각되는 하나의 사이클을 이룬다.

또한, 상기 실내기에서는 냉각수에 의해서 냉각된 냉매가, 팽창기에서 팽창되고, 증발기에서 증발되고, 압축기에서 압축되는 하나의 싸이클을 이루게 된다. 물론, 상기 증발기에서 증발되는 중에는 외부의 열을 흡수하여 외기의 온도가 낮아지도록 한다. 그리고, 실내기에서 냉각수와 냉매와의 사이에 열교환이 수행되는 기기는, 냉매와 냉각수가 각각 외관과 내관을 유동하는 응축기가 사용되는 것이 일반적이다.

한편, 상기 응축기는 실내기의 하측부의 어느 일측에 벤딩되어 꽈리형상으로 말려서 어느 일측에 집약되어 형성되는 것이 일반적이다. 그러나, 이와 같이, 응축기가 실내기의 하측에 집약되어 있으면, 실내기 내부공간의 활용도가 떨어지는 단점이 있고, 근처에 발열원으로서 압축기가 접근하고 있기 때문에 열교환 성능이 떨어지는 단점이 있다.

이러한 문제점을 인하여 실내기의 사용효율이 전체적으로 낮아지는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 상기되는 문제점을 해결하기 위하여 제안되는 것으로서, 수냉식 공조 시스템의 실내기에서 응축기의 배치를 최적화함으로써, 실내기의 배치를 최적화하고 공조기의 운전효율을 개선하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 실내기에서 응축기의 열교환 효율이 증가되는 수냉식 공조 시스템의 실내기를 제안하는 것을 목적으로 한다.

상기되는 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수냉식 공조 시스템의 실내기는 외부를 보호하는 다수의 패널, 냉매를 압축하는 압축기, 압축되어 팽창된 냉매가 증발되는 증발기, 및 상기 증발기 인근의 차가운 공기가 외부로 유동되도록 하는 송풍팬이 포함되는 수냉식 공조 시스템의 실내기에 있어서, 상기 패널 중의 적어도 어느 하나는 상기 냉매가 흐르는 냉매관과, 냉각수가 흐르는 냉각수관이 설치되어 응축기로 사용되는 응축기 패널인 것을 특징으로 한다.

다른 측면에 따른 본 발명의 수냉식 공조 시스템의 실내기는 외부로부터 유입되는 차가운 냉각수에 의해서 냉매가 응축되는 수냉식 공조 시스템의 실내기에 있어서, 상기 실내기의 내부공간이 외계와 구획되도록 하는 다수 개의 패널이 포함되고, 상기 패널 중의 적어도 어느 하나에는 상기 냉각수와 상기 냉매가 접하는 접면부가 제공되어 응축기 패널로 동작하는 것을 특징으로 한다.

제안되는 본 발명에 의해서 실내기의 응축효율이 증가되는 장점을 얻을 수 있고, 실내기의 배치가 최적화됨으로써 실내기의 전체 크기를 줄일 수 있는 장점이 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한적으로 해석되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 및 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있으나, 이 또한 본 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

도 1은 본 발명의 수냉식 공조 시스템이 적용되는 빌딩의 사시도이고, 도 2 는 빌딩 각 층의 내부 구성을 도시하는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 수냉식 공조 시스템에는 빌딩(1)과, 빌딩의 옥상에 놓이는 실외기로서 냉각탑(2)과, 빌딩의 각 층에 놓이는 수냉식 실내기(3)와, 상기 냉각탑(2)과 상기 수냉식 실내기(3)를 연결하는 냉각수 파이프(4)와, 상기 수냉식 실내기(3)에 의해서 냉각된 공기가 실내의 각 구획된 공간으로 유입되도록 하는 실내덕트(5)와, 상기 실내덕트(5)의 단부에 제공되어 실내공간으로 널리 확산되도록 하는 확산기(6)가 포함되어 있다.

상기 냉각탑(2)은 일반적인 개방형 냉각탑이 아니라, 냉각수가 외부로 드러나지 아니하는 상태에서, 개별적인 완전한 공조 시스템에 의해서 냉각수가 냉각되는 밀폐형 냉각탑의 구조를 취한다. 그러므로, 냉각수의 오염이 방지되고, 공조 시스템의 시스템 효율이 증진되는 장점을 얻을 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 수냉식 공조 시스템의 시스템 구성도이다.

도 3을 참조하여 본 발명의 수냉식 공조 시스템의 동작 내지 작용을 상세하게 설명한다. 상기 냉각탑(2)에서 차가와진 냉각수는 펌프(9)에 의해서 가압되어 공급유로(7)를 통해서 빌딩의 각 층으로 안내된다. 상기 공급유로(7)는 각 층의 수냉식 실내기(3)와 연결되고, 각 연결유로에는 비례제어유량제어밸브(11)가 삽입되어 있다. 상기 비례제어유량제어밸브(11)는 공급유로(7)로부터 수냉식 실내기(3)로 유입되는 냉각수의 양이 선형으로 연속 제어되도록 한다. 이와 같이, 상기 비례제어유량제어밸브(11)에 의해서 냉각수의 공급량이 제어됨으로써, 상기 수냉식 실내기(3)로 공급되는 냉각수량은 실내기의 운전상태에 따라서 적극적으로 제어될 수 있다. 상기 비례제어유량제어밸브(11)는 고저가 지시되는 소정의 입력신호에 의해서 밸브를 통과하는 유체의 유량이 연속적으로 증감될 수 있는 밸브이다.

또한, 수냉식 실내기(3)에 의해서 냉각된 공기는 실내 덕트(5)를 통하여 실내의 각 구획된 공간으로 안내되고, 실내덕트(5) 상에는 댐퍼(10)가 다수개 형성되어 특정 공간으로 유입되는 냉기의 양이 제어되도록 한다. 상기 실내덕트(5)의 단부에는 확산기(6)가 설치되어 실내 공간으로 냉기가 널리 퍼지도록 하는 것은 물론이다.

또한, 수냉식 실내기(3)에서 냉매와 열교환되어 뜨거워진 냉각수는, 순환유로(8)측으로 토출되어 다시금 냉각탑(2)으로 유입되어 순환되는 과정을 거치게 되고, 상기 냉각탑(2)에 의해서 냉각된 뒤에 공급유로(7)를 통하여 재 공급된다.

한편, 빌딩의 각 층에는 수냉식 실내기(3)가 제어되도록 하는 실내제어유닛(12)이 형성되어 있고, 상기 실내제어유닛(12)은 빌딩의 중앙제어부(13)와 연결되어 신호가 송수신된다. 그러므로, 사용자는 상기 실내제어유닛(12)을 조정하여 수냉식 실내기(3)의 구동 상태를 조절하고, 상기 실내제어유닛(12)은 수냉식 실내기(3)의 동작 상태를 상기 중앙제어부(13)로 전달한다.

또한, 상기 중앙제어부(13)는 각 층에서 동작되는 수냉식 실내기(3)의 동작 상태를 취합하여, 전체적으로 빌딩에 대한 공조 시스템이 제어되도록 한다. 예를 들면, 각 층의 수냉식 실내기(3)가 풀(full) 가동되는 때에는 냉각탑(2)이 풀로 가동되도록 냉각탑(2)의 동작 상태를 제어할 수 있다.

또한, 상기 실내제어유닛(12)은 수냉식 실내기(3)의 동작 상태에 따라서 비 례제어유량제어밸브(11)가 제어되도록 한다. 예를 들면, 수냉식 실내기(3)의 냉방부하가 큰 경우에는, 비례제어유량제어밸브(11)가 개도(開度)가 커져서 보다 많은 냉각수가 수냉식 실내기(3)로 유입되도록 하고, 냉방부하가 작은 경우에는, 개도가 작아져서 작은 양의 냉각수가 유입되도록 제어한다.

이와 같이, 상기 비례제어유량제어밸브(11)에 의해서 냉각수가 제어되어야 하는 이유는, 냉방부하가 작음에도 불구하고 많은 양의 냉각수가 유입되는 경우에는 액상의 냉매가 압축기로 유입되어 압축기가 파손될 수 있고, 냉방부하가 큼에도 불구하고 적은 양의 냉각수가 유입되는 경우에는 충분한 냉방능력을 얻을 수 없기 때문이다. 이러한 이유는 수냉식 공조 시스템은 공냉식 공조 시스템과는 달리, 냉매와 냉각수 간에 전도에 의한 직접 열전달 방식에 의해서 열전달이 수행되기 때문에, 공급되는 냉각수의 양에 따라서 응축기의 응축열량이 직접적으로 달라지기 때문이다.

한편, 빌딩의 각 층에는 외부 공기가 직접 유입될 수 있는 환기장치와, 상기 환기장치의 유입/유출단에 전열교환기가 부설됨으로써, 외부공기가 직접 유입되도록 할 수도 있다.

이하에서는 상기 수냉식 실내기(3)의 구성 및 동작에 대해서 상세하게 설명한다.

도 4는 상기 실내기의 사시도이고, 도 5는 실내기의 분해 사시도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 실내기(3)는 전면패널(33)과 상면패널(36)과 측면패널(35)과 하면패널(34)과 후면패널(60)이 각각 형성된다. 그리 고, 상기 전면패널(33)에는 외기가 유입되는 흡입구(31)가 형성되어 외기가 유입되고, 상기 상면패널(36)에는 덕트 연결부(32)가 형성되어 냉각된 공기가 소정의 덕트를 통하여 실내의 각 공간으로 토출되도록 한다.

한편, 상기 측면패널(35)은 실내기의 측면이 보호되도록 함과 동시에, 응축기의 역할을 겸하고 있다. 그러므로, 상기 측면패널(35)에는 차가운 냉각수가 유입되는 냉각수 유입관(71)과, 데워진 냉각수가 유출되는 냉각수 유출관(72)이 부설된다. 그리고, 상기 측면패널(35)은 내부가 빈공간으로서 냉각수가 상측에서 하측으로 유동되고, 상기 측면패널(35)의 빈공간 내부에는 냉매관(73)이 수용된다. 상기 냉매관(73)의 내부에는 측면패널(35)의 상측에서부터 하측방향으로 냉매가 흐르도록 함으로써, 냉각수와 대향되어 냉매가 흘러서 열전달효율이 증진되도록 한다. 물론, 상기 냉매관(73)의 외주면의 안쪽에는 냉매가 흐르고 냉매관(73)의 바깥쪽에는 냉각수가 흘러 열교환이 수행된다.

상세하게, 상기 실내기(3)의 구성 및 동작에 대해서 설명한다.

상기 실내기(3)의 하면패널(34) 상에는 다수의 압축기(41)(42)(43)가 놓인다. 그리고, 상기 압축기는 정속으로 운전되는 제 1 정속압축기(41) 및 제 2 정속압축기(43)와, 압축기의 운전 주파수가 가변되어 냉매의 압축량이 변동되는 인버터 압축기(42)가 포함된다. 그리고, 상기 측면패널(35)에는 냉각수와 냉매가 각각 유입되어 냉매관(73)을 사이에 두고 상호간에 직접 열교환이 수행된다. 그러므로, 상기 측면패널(35)은 응축기 패널이라고 말할 수도 있다.

또한, 상기 실내기(3)의 대략 중심부에는 증발기(45)가 놓여서, 흡입구(31) 와 흡입유로(40)를 통하여 유입되는 공기가 냉각되도록 한다. 그리고, 상기 증발기(45)에서 냉매가 증발되는 중에 발생되는 응축수가 원활하게 배수되도록 하기 위하여, 상기 증발기(45)의 하방에는 드레인팬(46)이 놓여 있다. 그리고, 상기 드레인팬(46)에서 배수되는 응축수가 실내기(3)의 외부로 안내되기 위하여, 상기 측면패널(35)에는 드레이팬(46)의 일부분과 연통되는 드레인부(39)가 형성된다. 삭이 드레인부(39)는 상기 측면패널(35)의 반대쪽에 놓이는 다른 측면패널에 형성될 수도 있고, 이때에는 실내기의 구성이 더욱 간단해지는 장점을 얻을 수 있다.

또한, 상기 증발기(45)의 상방에는 모터(47)와, 상기 모터(47)와 연결되는 송풍팬(48)이 형성되어 실내기(3)의 내부에서 공기가 강제유동되도록 한다. 그리고, 상기 송풍팬(48)으로부터 토출되는 공기는 상면패널(36)의 덕트 연결부(32)를 거쳐서 각 실내 공간으로 송풍된다.

상기되는 구성을 참조하여 실내기(3)의 동작을 설명한다. 먼저, 응축기의 역할이 수행되는 측면패널(35)에 의해서 냉매가 응축된다. 상기 측면패널(35) 내부의 빈 공간에는 차가운 냉각수가 하측에서 상방으로 유동되고, 측면패널(35)의 내부 공간에 놓이는 냉매관(73)에는 냉매가 흘러서, 냉매와 냉각수와의 열교환에 의해서 냉매가 응축된다. 그러므로, 상기 냉매관은 냉매와 냉각수가 접하는 접면부로서의 기능이 수행된다.

이와 같이 냉매가 응축된 뒤에는, 도시되지 아니한 팽창밸브를 거쳐서 팽창된 뒤에, 증발기(45)로 유입되어 증발되고, 냉매의 증발시에 흡수되는 기화열에 의해서 공기 중의 열이 흡수된다. 그리고, 증발된 냉매는 압축기(41)(42)(43)로 유입 되어 압축되는 과정이 더 수행된 뒤에, 상기 측면패널(35)내부의 냉매관(73)으로 다시금 유입된다.

또한, 상기 증발기(45)에서 냉매가 증발되는 중에 발생되는 응축수는 드레인팬(46)으로 낙하되어 상기 드레인부(39)를 통하여 실내기(3)의 외부로 배출된다.

또한, 상기 실내기(3)의 내부에서 공기의 유동은 상기 송풍팬(48)에 의해서 발생된다. 상술하면, 상기 송풍팬(48)이 구동되면, 외기가 흡입구(31)와 흡입유로(40)를 통하여 증발기(45) 측으로 유입되고, 증발기(45)의 인접 부근에서는 외기가 냉각된다. 냉각된 외기는 송풍팬(48)을 거쳐서 덕트 연결부(32)를 통하여 구획되는 각각의 실내공간으로 공급된다.

한편, 본 발명의 일 특징으로서, 상기 측면패널(35)은 실내기의 일측면이 외부와 차폐되는 보호판으로서의 역할이 수행됨과 동시에, 응축기패널로서의 역할이 수행되는 것을 볼 수 있다. 그러므로, 응축기가 놓이기 위한 실내기 내부의 별도 공간이 필요치 아니하기 때문에, 실내기의 내부 부품을 안착하기 위한 공간을 넓게 확보할 수 있는 장점이 있다. 그리고, 상기 측면패널(35)은 실내기의 외부에 놓이기 때문에, 자연대류 현상에 의해서 냉매의 열교환 효율이 증진되고, 측면패널(35)의 넓은 면적에 비교적 넓게 냉매관(73)이 위치할 수 있기 때문에, 실내기가 대용량이 된다고 하더라도 적절히 대응할 수 있는 장점도 있다.

상기되는 상기 측면패널(35)의 다른 실시예로서, 응축기의 역할이 수행되는 측면패널(35)의 다른 실시형태를 제시한다.

도 6은 다른 실시예에 따른 수냉식 공조 시스템의 실내기의 분해 사시도이 다. 본 실시예는 다른 부분은 원 실시예와 동일하고, 다만 측면패널의 내부를 유동하는 냉매와 냉각수의 유동이 달라지는 것에 특징이 있다.

상기 측면패널(35) 내부의 빈 공간에는 냉매가 흐르고, 측면패널(35)의 내부 공간에는 냉각수가 흐르는 냉각수관(76)이 굴곡되어 놓여있다. 결국, 원 실시예와는 반대로, 차가운 냉각수는 측면패널(35) 내부에 놓이는 소정의 관로내부를 유동하고, 뜨거운 냉매는 측면패널(35) 내부의 전체 빈공간을 유동하여 응축된 뒤에, 측면패널(35)의 하측에 형성되는 냉매 유출관(75)을 통하여 유출된다.

이를 위하여 상기 측면패널(35)의 상측에는 냉매가 측면패널의 내부 공간으로 유입되는 냉매 유입관(74)이 형성되고, 측면패널(5)의 하측에는 냉매가 측면패널(35)내부에 응축된 뒤에 유출되는 냉매 유출관(75)이 형성되어 있다. 그리고, 측면패널(35)의 내부공간에는 굴곡되는 냉각수관(76)이 삽입되어, 하측에서 상측방향으로 냉각수가 유동된다. 상기 냉각수관(76)에 접하는 냉매는 차가운 냉각수의 온도에 의해서 응축되어 하측으로 떨어진 뒤에 측면패널(35)의 외부로 배출된다. 그러므로, 상기 냉각수관(76)은 냉매와 냉각수가 접하는 접면부로서의 기능이 수행된다.

그 외에 실내기의 구성 및 작용은 원 실시예와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

도 7은 또 다른 실시예에 따른 수냉식 공조 시스템의 실내기의 분해 사시도이다. 본 실시예는 다른 부분은 원 실시예와 동일하고, 다만, 측면패널의 내부를 유동하는 냉매와 냉각수의 유동이 달라지는 것에 특징이 있다.

상기 측면패널(35)의 내부에는 이중관 응축기(82)가 다수회 굴곡되어 놓여있다. 상기 이중관 응축기에 대해서 상술하면, 이중관 응축기는 내관과, 상기 내관과 일정간격 이격되는 외관이 각각 형성된다. 그리고, 상기 내관의 내부는 냉각수가 유동되고, 상기 내관과 외관의 사이 공간에는 냉매가 유동된다. 그러므로, 상기 내관의 차가운 외주면에 냉매가 접촉하게 되고, 냉매가 냉각되어 응축되어 하측으로 떨어진다.

이러한 동작을 위하여, 상기 측면패널(35)의 상측에는 냉매 유입관(79)과 냉각수 유출관(78)이 놓이고, 상기 측면패널(35)의 하측에는 냉매 유출관(80)과 냉각수 유입관(77)이 놓여있다. 그리고, 상기 냉매 유입관(79) 및 냉매 유출관(80)은 상기 냉각수 유출관(78) 및 냉각수 유입관(77)의 외주에 연결되어 있다. 상기 냉각수 유입관(78) 및 냉각수 유출관(78)이 이중관 응축기에서 내관의 기능이 수행되는 것은 용이하게 짐작할 수 있을 것이다. 그리고, 내관은 냉매와 냉각수가 접하여 응축이 수행되는 접면부로서의 기능이 수행된다.

그 외에 실내기의 구성 및 작용은 원 실시예와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

또한, 상기 이중관 응축기(82)는 상기 측면패널(35)의 내측면 또는 외측면에 고정되어 있을 수도 있다. 만약, 측면패널(35)의 내측면에 고정되는 경우에는 측면패널의 외관이 깔끔해지는 효과를 얻을 수 있고, 측면패널(35)의 외측면에 고정되는 경우에는 자연대류에 의해서 냉매가 더욱 응축되기 때문에, 열교환 효율이 증진되는 장점을 얻을 수 있다.

상기되는 다른 실시예에 있어서도, 응축기가 측면패널의 위치에 놓이기 때문에, 열교환 효율이 증진되고, 실내기의 내부공간을 넓게 확보할 수 있는 것은 물론이다.

한편, 상기 압축기(41)(42)(43)는 도시되는 바와 같이 세 개가 놓여있는데, 이와 같이 압축기(41)(42)(43)가 다수 개가 형성됨으로써, 냉방부하에 맞추어서 다수의 압축기 중에서 선택되는 일정 조합으로 냉매의 압축 용량이 변경되어 수행된다. 도 8에는 압축기의 동작상태에 따른 냉방부하의 변화선도를 예시하고 있다.

도 8을 참조하면, 실내공간의 냉방부하에 따라서 압축기는 선택적으로 운전되는데, 냉방부하가 서서히 증가됨에 따라서 처음에는 상기 인버터 압축기(42)의 압축 주파수가 증가되면서 서서히 냉매의 압축용량이 증가된다. 도면에서 C3은 인버터 압축기(42)에 의해서 수행되는 냉매의 압축용량이 도시된다.

그리고, 실내 공간의 냉방부하가 증가하여 일정 수준을 넘어서게 되면, 상기 인버터 압축기(42)만으로는 증가된 냉방부하를 감당할 수 없게 되고, 이때에는 제 1 정속압축기(41)를 운전해야 한다. 도면에서 C1은 제 1 정속압축기의 압축용량을 도시하고 있다. 나아가서, 제 1 정속압축기(41)와 인버터 압축기(42)만으로는 냉방부하를 감당할 수 없을 때에는 제 2 정속압축기(43)를 마저 운전함으로써 보다 많은 냉매가 압축되도록 한다. 도면에서 C2는 상기 제 2 정속압축기(43)의 압축용량을 도시하고 있다.

결국, 상기 인버터 압축기(42)와 정속압축기(41)(43)가 선택적으로 조합되어 운전됨으로써, 압축기에 의한 냉매의 압축용량은 선형적으로 증가되고, 실내 환경 의 냉방부하에 따라서 최적의 상태로 압축기가 선택 조합되어 운전된다.

한편, 상기 압축기(41)(42)(43)의 압축용량이 선형적으로 변화되면, 냉매의 기화열, 실내의 냉방용량, 및 응축기의 응축열량도 그에 따라 증가되는 것은 용이하게 짐작할 수 있을 것이다. 그러므로, 이때에는 상기 비례제어유량제어밸브(11)가 선형적으로 제어되도록 함으로써, 적정량의 냉각수가 상기 응축기(44)로 공급되도록 한다. 상기 비례제어유량제어밸브(11)의 유량 제어는 상기 실내제어유닛(12)의 제어에 의해서 수행될 수 있다. 상세하게는, 상기 압축기(41)(42)(43)의 동작 상태 변화가 실내제어유닛(12)에 의해서 감지되고, 그러한 감지신호에 의해서 적정한 양의 냉각수량이 판단된다. 그리고, 적정한 양의 냉각수가 상기 비례제어유량제어밸브(11)를 통과할 수 있도록 하기 위하여, 상기 비례제어유량제어밸브(11)의 개도가 조절되도록 하는 소정의 제어신호가 실내제어유닛(12)에서 상기 비례제어유량제어밸브(11)로 전달되는 것이다.

또한, 빌딩에 설치되는 전체적인 상기 비례제어유량제어밸브(11)를 통과하는 냉각수의 양에 맞도록 냉각수가 공급되도록 하기 위하여, 상기 냉각탑(2)의 동작 상태는 중앙제어부(13)의 제어에 의해서 동작된다.

이와 같이, 하나의 빌딩에 대해서 단일의 제어 시스템에 의해서 공조가 수행되기 때문에, 빌딩의 공조가 간단하고 편리하게 수행될 수 있는 장점이 있다.

한편, 제시되는 실시예는 측면패널이 응축기패널로서 동작되는 것으로 설명되어 있으나, 외계와 접하는 어떠한 패널이기만 하면, 전면, 후면, 상면, 하면 패널 어떠한 패널이 응축기패널로 작용될 수도 있다. 그리고, 하나의 패널만으로 응 축기로서의 기능이 부족한 경우에는 복수개의 패널을 응축기 패널로 적용할 수도 있다.

본 발명에 의해서 응축기가 놓이기 위한 별도의 내부공간이 소요되지 아니하므로, 수냉식 공조 시스템의 실내기의 내부 공간의 확보가 용이해지는 장점이 있다.

또한, 실내기의 측면패널부분에서 응축기의 기능이 수행되기 때문에, 공기에 의한 자연대류 효과에 의해서 열교환 효율이 증진되는 장점이 있고, 비교적 적은 양의 냉각수가 공급되더라도 충분한 열교환 효율을 얻을 수 있다.

또한, 실내기의 내부 발열원과의 거리가 이격됨으로써, 실내기 내부 발열원으로부터 미치는 열이 냉매로 전달되지 아니하는 장점을 얻을 수도 있다.

Claims (11)

1. 외부를 보호하고, 내부에 빈 공간이 형성되는 평판 형상의 측면 패널을 포함하는 다수의 패널;

   정속으로 냉매를 압축하는 정속압축기;

   냉매의 압축량이 변동되는 인버터압축기;

   압축되어 팽창된 냉매가 증발되는 증발기; 및

   상기 증발기 인근의 차가운 공기가 외부로 유동되도록 하는 송풍팬;를 포함하고,

   상기 정속압축기 및 인버터압축기에 의하여 냉매의 압축용량이 선형적으로 가변제어되고,

   냉매가 상기 측면패널의 내부 공간을 유동하면서 냉각수와 열교환하여 응축될 수 있도록, 상기 측면 패널의 상측에는 상기 냉매가 측면 패널의 내부 공간으로 유입되기 위한 냉매유입관이 형성되고, 상기 측면 패널의 하측에는 냉매가 상기 측면 패널의 외부로 유출되기 위한 냉매유출관이 형성되고, 상기 측면 패널의 내부 공간에는 냉각수가 유동하기 위한 냉각수관이 수용되는 수냉식 공조 시스템의 실내기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 냉각수는 상기 측면 패널의 내부 공간에 굴곡지게 놓이는 상기 냉각수관을 통하여 유동하고, 상기 냉매는 상기 냉각수관 외부에 해당하는 상기 측면 패널의 내부 공간을 통하여 유동하는 수냉식 공조 시스템의 실내기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 냉각수관을 유동하는 냉각수의 양은 선형으로 제어되는 수냉식 공조 시스템의 실내기.
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