KR101135809B1 - Water Cooling Type Air Conditioner - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉매와 물을 내부로 순환시켜 열교환하는 제2열교환기의 일측에 제2열교환기 내부의 물을 선택적으로 배출하는 배출수단이 구비되는 수냉식 공기조화기에 관한 것이다.The present invention relates to a water-cooled air conditioner having a discharge means for selectively discharging water in a second heat exchanger on one side of a second heat exchanger configured to circulate heat by circulating a refrigerant and water therein.
본 발명에 의한 수냉식 공기조화기는, 실내 공기를 냉매로 열교환하는 제1열교환기(120)와, 냉매를 압축하는 압축기(210)와, 상기 압축기(210)에 의해 압축된 냉매를 물과 열교환하는 판형상의 제2열교환기(290)를 포함하여 구성되며, 상기 제2열교환기(290)의 일측에는, 냉각탑(C)을 경유한 물을 상기 제2열교환기(290)로 안내하는 입수로(202') 및 제2열교환기(290) 내부의 물을 외부로 강제 배출하는 배출수단(320)이 구비됨을 특징으로 한다. 그리고, 상기 제2열교환기(290)의 외면 일측에는, 내부로 천공되어 제2열교환기(290) 내부의 물이 외부로 배수되도록 하는 배수홀(330)이 구비됨을 특징으로 한다. 이와 같은 구성에 의하면, 결빙으로 인한 제2열교환기의 파손이 미연에 방지되는 이점이 있다.The water-cooled air conditioner according to the present invention includes a first heat exchanger (120) for exchanging indoor air with a refrigerant, a compressor (210) for compressing a refrigerant, and a refrigerant for exchanging the refrigerant compressed by the compressor (210) with water. Including a plate-shaped second heat exchanger 290, one side of the second heat exchanger 290, an inlet passage for guiding water through the cooling tower (C) to the second heat exchanger (290) ( 202 ′) and a discharge means 320 for forcibly discharging water inside the second heat exchanger 290 to the outside. And, one side of the outer surface of the second heat exchanger 290, it characterized in that the drain hole 330 is bored to the inside so that the water inside the second heat exchanger 290 is drained to the outside. According to this configuration, there is an advantage that the damage of the second heat exchanger due to freezing is prevented in advance.
수냉식, 공기조화기, 판형 열교환기, 결빙, 배출수단 Water Cooled, Air Conditioner, Plate Heat Exchanger, Freezing, Discharge Means
Description
도 1 은 종래 기술에 의한 수냉식 공기조화기의 냉동 사이클 선도.1 is a refrigeration cycle diagram of a water-cooled air conditioner according to the prior art.
도 2 는 본 발명에 의한 수냉식 공기조화기가 건물에 설치된 상태를 보인 조감도.2 is a bird's eye view showing a state in which a water-cooled air conditioner according to the present invention is installed in a building.
도 3 은 본 발명의 일실시예가 채용된 일체형 수냉식 공기조화기가 작동시 건물 내부의 공기 및 물의 유동을 보인 흐름도.Figure 3 is a flow chart showing the flow of air and water inside the building when the integrated water-cooled air conditioner employing one embodiment of the present invention.
도 4 는 본 발명의 다른 실시예가 채용된 멀티형 수냉식 공기조화기가 건물에 설치된 상태를 보인 조감도.4 is a bird's eye view showing a state in which a multi-type water-cooled air conditioner employing another embodiment of the present invention is installed in a building.
도 5 는 본 발명에 의한 수냉식 공기조화기에서 요부를 구성하는 실외측의 외관을 보인 사시도.Figure 5 is a perspective view showing the appearance of the outdoor side constituting the main portion in the water-cooled air conditioner according to the present invention.
도 6 은 본 발명에 의한 수냉식 공기조화기에서 요부를 구성하는 실외측의 내부 구성을 보인 분해 사시도.Figure 6 is an exploded perspective view showing the internal configuration of the outdoor side constituting the main portion in the water-cooled air conditioner according to the present invention.
도 7 은 본 발명에 의한 수냉식 공기조화기의 일 구성인 제2열교환기의 내부 구성을 보인 분해 사시도.Figure 7 is an exploded perspective view showing the internal configuration of a second heat exchanger of one configuration of the water-cooled air conditioner according to the present invention.
도 8 은 본 발명에 의한 수냉식 공기조화기가 냉방 운전시 냉매 및 물의 흐름을 보인 구성도.8 is a block diagram showing the flow of refrigerant and water during the cooling operation of the water-cooled air conditioner according to the present invention.
도 9 는 본 발명에 의한 수냉식 공기조화기가 난방 운전시 냉매 및 물의 흐 름을 보인 구성도.9 is a block diagram showing the flow of the refrigerant and water during the heating operation of the water-cooled air conditioner according to the present invention.
도 10 은 본 발명에 의한 수냉식 공기조화기의 제어방법을 보인 블럭도.10 is a block diagram showing a control method of a water-cooled air conditioner according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100. 실내측 110. 실내팬100.
120. 제1열교환기 130. 냉매관120.
132. 공통액관 134. 공통기관132. Common
200. 실외측 202. 수로200.
202'. 입수로 202". 출수로202 '.
204. 탑커버 204'. 보강빔204. Top cover 204 '. Reinforcement beam
205. 전면판넬 206. 서비스판넬205.
207. 후면판넬 208. 측면판넬207.
208'. 방열구멍 209. 베이스팬208 '.
210. 압축기 212. 정속압축기210.
214. 인버터압축기 215. 냉매분사기214.
216. 균유관 217. 압축기토출온도센서216.
218. 오일분리기 219. 오일회수관218.
232. 체크밸브 240. 4방향밸브232.
240'. 고압센서 242. 4방입구포트240 '.
244. 4방1출구포트 246. 4방2출구포트244. 4-way-1
248. 4방3출구포트 250. 핫가스관248. 4-way 3
252. 핫가스밸브 260. 과냉각기252.
262. 실외액관 264. 역이송관262. Outdoor
266. 과냉각팽창밸브 270. 어큐뮬레이터266.
272. 흡입배관온도센서 274. 저압센서272. Suction
280. 컨트롤박스 282. 컨트롤커버280.
284. 방열부 290. 제2열교환기284.
292. 입수관 293. 출수관292.
294. 냉매입관 295. 냉매출관294.
296. 냉각수온도센서 298. 열교환기지지대296.
320. 배출수단 330. 배수홀320. Discharge means 330. Drainage hole
340. 배수밸브 B . 건물340. Drain valve B. building
C . 냉각탑 D . 덕트 C. Cooling tower D. duct
H . 흡입구 R . 실내공간 H. Inlet R. Indoor space
S . 밀폐공간 S. Confined space
본 발명은 수냉식 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉매와 물을 내부로 순환시켜 열교환하는 제2열교환기의 일측에 제2열교환기 내부의 물을 선택적으로 배출하는 배출수단이 구비되어 동절기 결빙으로 인한 제2열교환기의 파손이 방지되는 수냉식 공기조화기에 관한 것이다.The present invention relates to a water-cooled air conditioner, and more particularly, a discharge means for selectively discharging water in the second heat exchanger is provided at one side of the second heat exchanger that circulates the refrigerant and water to heat exchange therein. It relates to a water-cooled air conditioner is prevented from damage of the second heat exchanger.
일반적으로, 공기조화기는 실내의 더운 공기를 흡입하여 저온의 냉매로 열교환한 후 이를 실내로 토출하는 반복작용에 의해 실내를 냉방시키거나 또는 반대작용에 의해 실내를 난방시키는 냉/난방 시스템으로서, 압축기-응축기-팽창밸브-증발기로 이루어져 일련의 냉매 사이클을 형성하는 기기이다.In general, an air conditioner is a cooling / heating system that cools a room by a repetitive action of inhaling hot air in a room, exchanging heat with a low temperature refrigerant, and then discharging it into the room. A condenser, expansion valve, and evaporator that forms a series of refrigerant cycles.
근래에는 삶의 질 향상과 고객의 요구에 부응하여 냉난방 외에 실내의 오염된 공기를 흡입하여 필터링한 후 청정공기로 만들어 실내로 재투입하는 공기정화기능과, 다습한 공기를 건습공기로 만들어 실내로 재투입하는 제습기능 등 여러 가지 부가적인 기능을 겸하고 있다.In recent years, in order to improve the quality of life and meet the needs of customers, in addition to cooling and heating, air polluting and filtering indoor polluted air and making it into clean air and re-injecting it into the room. It has several additional functions such as re-dehumidification function.
공기조화기는 주로 실외에 설치되는 실외측('실외측' 또는 '방열측'이라 칭하기도 함)와, 주로 건물 내부에 설치되는 실내측('실내측' 또는 '흡열측'이라 칭하기도 함)로 나뉘어지는데, 상기 실외측에는 응축기(제2열교환기)와 압축기가 설치되고, 상기 실내측에는 증발기(제1열교환기)가 설치된다.An air conditioner is often installed outdoors (outdoor side or heat dissipation side), and is mainly installed inside a building (indoor side or endothermic side). The outdoor side is provided with a condenser (second heat exchanger) and a compressor, and the indoor side is provided with an evaporator (first heat exchanger).
그리고 공기조화기는 실외측과 실내측이 각각 분리되어 설치되는 분리형 공기조화기와, 실외측과 실내측이 일체로 설치되는 일체형 공기조화기로 크게 나눌 수 있으며, 설치공간이나 소음등을 고려하여 분리형 공기조화기가 선호되고 있는 추세이다.The air conditioner can be divided into two types: a separate air conditioner in which the outdoor side and the indoor side are separately installed, and an integrated air conditioner in which the outdoor side and the indoor side are installed integrally. The trend is a favored trend.
또한, 실내 공기를 조화시에 과다하게 발생되는 전력 소비량을 감소시키기 위한 대안으로 수냉식 공기조화기가 선호되고 있으며, 활발한 연구 개발이 진행되고 있다.In addition, a water-cooled air conditioner is preferred as an alternative for reducing power consumption excessively generated when the indoor air is harmonized, and active research and development is in progress.
수냉식 공기조화기는 냉매가 실외공기에 의해 공냉되는 일반적인 공기조화기의 응축기(제2열교환기)와는 달리 물에 의해 수냉되도록 한 것으로, 제2열교환기 내부로 물과 냉매가 섞이지 않은 상태로 경유하도록 구성한 것이다.The water-cooled air conditioner is designed to be cooled by water, unlike the general air conditioner's condenser (second heat exchanger) in which the refrigerant is air-cooled by outdoor air, so that water and refrigerant are not mixed in the second heat exchanger. It is made up.
이하에서는 종래 기술에 의한 수냉식 공기조화기의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 살펴보기로 한다.Hereinafter, the configuration of a water-cooled air conditioner according to the prior art will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1에는 종래 기술에 의한 수냉식 공기조화기의 구성을 보인 부분 절개도가 도시되어 있다.1 is a partial cutaway view showing the configuration of a water-cooled air conditioner according to the prior art.
도면에 도시된 바와 같이, 수냉식 공기조화기는 세로로 긴 직육면체 형상을 가지는 본체(10)에 의해 외관이 형성되며, 상기 본체(10) 내부에는 압축기(11), 수냉식 응축기(12), 증발기(미도시), 그리고 팽창장치(미도시)가 냉매관(미도시)으로 연결되어 하나의 폐회로를 형성하여 이루어진다.As shown in the figure, the water-cooled air conditioner is formed by the
상기 수냉식 응축기(12)는 외부로부터 물을 공급받아서 냉매를 응축시킬 수 있도록 구성된 것으로, 이중관을 나선형으로 말아 중앙부가 빈 원기둥 모양의 외관을 가진다.The water-cooled
그리고, 상기 수냉식 응축기(12) 우측 외면에는 물이 내부로 유입된 후 경유하여 배수될 수 있도록 입수관(14) 및 출수관(16)이 연통되게 연결된다.In addition, the
상기 입수관(14)과 출수관(16)은 도시되진 않았지만 냉각탑의 내부와 연통되어 상기 수냉식 응축기(12)와 냉각탑 사이의 물 순환을 안내하게 된다.Although not shown, the
따라서, 상기 수냉식 응축기(12) 내부로 물과 냉매가 서로 분리된 상태로 유동하게 되면 상기 수냉식 응축기(12)는 물과 냉매를 서로 열교환할 수 있게 된다.Accordingly, when water and the refrigerant flow in the water-cooled
상기 압축기(11)는 냉매를 고온 고압의 기체 상태로 압축하는 역할을 수행하는 것으로, 내부는 상기 수냉식 응축기(12)와 연통된다. 따라서, 상기 압축기(11)에서 압축된 냉매는 수냉식 응축기(12)로 안내되며, 물과 열교환하게 된다.The
상기한 수냉식 응축기(12)의 구성을 제외한 다른 구성요소는 일반적인 공냉식 공기조화기의 구성과 동일하므로 별도의 상세한 설명은 생략한다.Since other components except for the configuration of the water-cooled
그러나, 상기와 같은 구성을 가지는 수냉식 공기조화기에는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the water-cooled air conditioner having the above configuration has the following problems.
즉, 상기 수냉식 응축기(12) 내부에는 전술한 바와 같이 물과 냉매가 서로 섞이지 않은 상태로 유동하게 된다. 따라서, 동절기에 수냉식 공기조화기를 가동하지 않을 경우에는 상기 수냉식 응축기(12) 내부에 물이 고여있는 상태를 유지하여 결빙되는 문제점이 있다.That is, as described above, the water-cooled
또한, 물이 결빙되면 공기조화기를 작동시키더라도 열교환이 이루어지지 않아 실내 공기의 조화가 불가능하므로, 제품 불만이 야기되는 문제점이 있다.In addition, if the water freezes, even though the air conditioner is operated, heat exchange is not performed, so that harmony of the indoor air is impossible, resulting in a product complaint.
뿐만 아니라, 물의 결빙으로 인하여 수냉식 응축기(12)가 파손되면 막대한 수리 비용이 발생되는 문제점이 있다.In addition, if the water-cooled
따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 냉매와 물을 내부로 순환시켜 열교환하는 제2열교환기의 일측에 제2열교환기 내부의 물을 선택적으로 배출하는 배출수단이 구비되어 동절기 결빙으로 인한 제2열교환기의 파손이 방지되는 수냉식 공기조화기에 관한 것이다.Therefore, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, the discharge to selectively discharge the water in the second heat exchanger on one side of the second heat exchanger to circulate heat exchange by the refrigerant and the water inside The present invention relates to a water-cooled air conditioner provided with means to prevent breakage of the second heat exchanger due to winter freezing.
본 발명의 다른 목적은, 제2열교환기의 일측에 냉각수온도센서를 더 구비하여 배출수단이 냉각수온도센서와 연동하도록 함으로써 제2열교환기 내부의 물이 자동 배출되도록 구성되는 수냉식 공기조화기를 제공하는 것에 있다.Another object of the present invention is to provide a water-cooled air conditioner further comprising a cooling water temperature sensor on one side of the second heat exchanger so that the discharge means is interlocked with the cooling water temperature sensor so that the water inside the second heat exchanger is automatically discharged. Is in.
본 발명의 또 다른 목적은, 제2열교환기의 일측에 내부와 연통하는 배수홀을 형성하고, 배수홀 일측에 배수밸브가 구비되며 배수밸브가 냉각수온도센서와 연동하도록 구성되는 수냉식 공기조화기를 제공하는 것에 있다. Still another object of the present invention is to provide a water-cooled air conditioner having a drainage hole communicating with an inside at one side of the second heat exchanger, and having a drainage valve at one side of the drainage hole, the drainage valve being configured to interlock with a coolant temperature sensor. It is in doing it.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 수냉식 공기조화기는, 실내 공기를 냉매로 열교환하는 제1열교환기와, 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에 의해 압축된 냉매를 물과 열교환하는 판형상의 제2열교환기를 포함하여 구성되며, 상기 제2열교환기의 일측에는, 냉각탑을 경유한 물을 상기 제2열교환기로 안내하는 입수로 및 제2열교환기 내부의 물을 외부로 강제 배출하는 배출수단이 구비됨을 특징으로 한다.The water-cooled air conditioner according to the present invention for achieving the above object, the first heat exchanger for heat-exchanging the indoor air with a refrigerant, a compressor for compressing the refrigerant, and a plate type for heat-exchanging the refrigerant compressed by the compressor with water And a second heat exchanger on the upper side, and on one side of the second heat exchanger, an inlet passage for guiding water passing through the cooling tower to the second heat exchanger and discharge means for forcibly discharging water inside the second heat exchanger to the outside. Characterized in that it is provided.
상기 제2열교환기의 외면 일측에는, 상기 제2열교환기 내부와 연통되도록 천공되어 제2열교환기 내부의 물이 외부로 배수되도록 안내하는 배수홀이 구비됨을 특징으로 한다.One side of the outer surface of the second heat exchanger is characterized in that it is provided with a drain hole which is drilled to communicate with the inside of the second heat exchanger to guide the water inside the second heat exchanger to drain to the outside.
상기 배출수단은 펌프가 적용됨을 특징으로 한다.The discharge means is characterized in that the pump is applied.
상기 제2열교환기의 일측에는, 상기 제2열교환기 내부를 경유하는 물의 온도를 측정하는 냉각수온도센서가 구비됨을 특징으로 한다.One side of the second heat exchanger, characterized in that the cooling water temperature sensor for measuring the temperature of the water passing through the inside of the second heat exchanger.
상기 배수홀의 일측에는, 상기 제2열교환기 내부의 수온이 설정온도 이하일 때 상기 배수홀을 선택적으로 개방하는 배수밸브가 구비됨을 특징으로 한다.One side of the drain hole, characterized in that provided with a drain valve for selectively opening the drain hole when the water temperature inside the second heat exchanger is less than the set temperature.
상기 배수홀은 제2열교환기의 하부에 형성됨을 특징으로 한다.The drain hole is characterized in that formed in the lower portion of the second heat exchanger.
상기 배출수단은, 상기 제2열교환기 내/외부로 물의 유출/입을 안내하는 입수관과 출수관 중 적어도 어느 하나의 일측에 설치됨을 특징으로 한다.The discharge means is characterized in that it is installed on at least one side of the inlet pipe and the outlet pipe for guiding the outflow / mouth of the water into / outside the second heat exchanger.
상기 냉각수온도센서는 출수관의 일측에 설치됨을 특징으로 한다.The coolant temperature sensor is characterized in that it is installed on one side of the outlet pipe.
본 발명에 의한 수냉식 공기조화기의 제어방법은, 물과 냉매를 열교환하는 제2열교환기 일측에 구비된 냉각수온도센서가 제2열교환기 내부의 물온도를 측정하는 수온측정단계와, 상기 냉각수온도센서가 측정한 물온도를 제어부에서 설정온도와 비교하는 수온비교단계와, 상기 제어부에서 비교된 측정온도와 설정온도의 차이에 따라 상기 제2열교환기 내부의 물을 외부로 배출하는 배수단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The control method of a water-cooled air conditioner according to the present invention includes a water temperature measuring step of measuring a water temperature inside a second heat exchanger by a cooling water temperature sensor provided at one side of a second heat exchanger that exchanges water and a refrigerant; Comparing the water temperature measured by the sensor to the set temperature in the control unit and a step of draining the water inside the second heat exchanger to the outside in accordance with the difference between the measured temperature and the set temperature compared in the control unit Characterized in that configured.
상기 배수단계는, 측정온도가 설정온도 이하일 때 상기 제어부가 배수홀의 일측에 구비된 배수밸브를 개방하는 과정임을 특징으로 한다.The draining step is characterized in that the control unit is a process of opening the drain valve provided on one side of the drain hole when the measured temperature is less than the set temperature.
상기 배수단계는, 상기 제2열교환기 외면 일측에 구비된 배수홀을 개방하여 상기 제2열교환기 내부의 물을 배수하는 과정임을 특징으로 한다.The draining step is characterized in that the process of draining the water inside the second heat exchanger by opening the drain hole provided on one side of the outer surface of the second heat exchanger.
상기 설정온도는 0℃임을 특징으로 한다.The set temperature is characterized in that 0 ℃.
상기 측정온도가 설정온도보다 높을 때 상기 제어부는 냉매를 압축하는 압축기를 작동시킴을 특징으로 한다.When the measured temperature is higher than the set temperature, the control unit is characterized in that for operating the compressor for compressing the refrigerant.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 결빙으로 인한 제2열교환기의 파손이 미연에 방지되는 이점이 있다.According to the present invention having such a configuration, there is an advantage that the damage of the second heat exchanger due to freezing is prevented in advance.
이하 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2 는 본 발명에 의한 수냉식 공기조화기가 건물에 설치된 상태를 보인 조감도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명의 일실시예가 채용된 일체형 수냉식 공기조화기가 작동시 건물 내부의 공기 및 물의 유동을 보인 흐름도가 도시되어 있다.FIG. 2 is a bird's eye view showing a state in which a water-cooled air conditioner according to the present invention is installed in a building, and FIG. 3 shows a flow of air and water inside a building when an integrated water-cooled air conditioner employing an embodiment of the present invention is operated. A flow chart is shown.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 수냉식 공기조화기는 건물(B)의 내부 일측에 형성된 밀폐공간(S) 내부에 설치된다. 상기 밀폐공간(S)은 건물(B) 외부와는 밀폐되고, 천장에 천공된 흡입구(H)에 의해 실내공간(R)과 연통되어 실내 공기를 흡입 가능하게 된다.As shown in these figures, the water-cooled air conditioner is installed in the closed space (S) formed on one side of the interior of the building (B). The sealed space (S) is sealed to the outside of the building (B), it is in communication with the indoor space (R) by the inlet (H) perforated in the ceiling it is possible to suck the indoor air.
그리고, 상기 실내공간(R)에는 수냉식 공기조화기에 의해 열교환된 공기가 실내로 토출되도록 안내하는 덕트(D)가 연결된다. 즉, 상기 수냉식 공기조화기는 실내 공기를 흡입하여 열교환 한 후 다시 실내공간(R)으로 토출하는 실내측(100)과, 상기 실내측(100)과 냉매관(도 4의 도면부호 130)으로 연결되고, 상기 냉매관(130)을 통해 유입된 냉매를 물과 열교환하는 실외측(200)을 포함하여 구성되며, 상기 덕트(D)는 실내측(100)과 실내공간(R)을 연통시키게 된다.The duct D is connected to the indoor space R to guide the air heat-exchanged by the water-cooled air conditioner to the room. That is, the water-cooled air conditioner is connected to the
그리고, 상기 실외측(200)에는 압축기(210) 및 어큐뮬레이터(도 6의 도면부호 270) 그리고 제2열교환기(290)와 실외전자밸브(도 8의 도면부호 234, LEV:linear expansion valve) 등이 구비되고, 실내측(100)에는 제1열교환기(120)와 팽창밸브(미도시) 등이 구비된다.The
따라서, 상기 수냉식 공기조화기가 작동하게 되면 실내공간(R)의 공기는 흡 입구(H)를 통해 천장으로 유입되며, 천장을 따라 유동한 공기는 상기 실내측(100) 내부로 유입될 수 있게 된다.Therefore, when the water-cooled air conditioner is operated, the air in the indoor space R is introduced into the ceiling through the inlet H, and the air flowing along the ceiling can be introduced into the interior 100. .
이러한 실내 공기의 순환을 위해 상기 실내측(100) 내부에는 공기 유동을 발생하는 실내팬(110)이 구비되며, 상기 실내팬(110) 하측에는 상기 제1열교환기(120)가 경사지게 설치된다.In order to circulate the indoor air, an
상기 제1열교환기(120)는 내부를 경유하는 냉매를 이용하여 실내 공기를 열교환하는 것으로, 아래에서 상세하게 설명하게 될 제2열교환기(290)와 냉매관(130)으로 연결된다.The
상기 냉매관(130)은 냉매가 실내측(100)과 실외측(200) 사이를 순환할 수 있도록 하는 것으로, 상기 실외측(200)과 실내측(100) 사이에는 액체상태의 냉매가 흐르는 단일 배관인 공통액관(도 8의 도면부호 132)과, 기체냉매가 흐르는 단일배관인 공통기관(도 8의 도면부호 134)이 구비된다.The
즉, 상기 공통액관(132)은 제2열교환기(290)와 제1열교환기(120)가 연통되도록 연결되며, 상기 공통기관(134)은 압축기(210)와 제1열교환기(120)가 연통되도록 연결된다.That is, the
상기 실내측(100)은 수냉식 공기조화기를 일체형 또는 분리형으로 구성함에 따라 설치되는 위치에 차이는 있으나 그 내부 구성은 일반적인 실내기(미도시)의 구성과 비교할 때 큰 차이가 없으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.The
상기 실내측(100)의 하측에는 실외측(200)이 구비된다. 상기 실외측(200)은 본 발명의 요부 구성으로서 내부에는 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기(210) 와, 상기 압축기(210)로부터 유입된 냉매와 건물(B) 옥상에 설치된 냉각탑(C)으로부터 유입된 물이 내부를 경유하도록 하여 물과 냉매를 열교환하는 제2열교환기(290)가 구비된다.The
즉, 상기 제2열교환기(290)에는 상기 냉각탑(C) 내부와 연통되는 수로(202)가 설치되며, 상기 수로(202)는 냉각탑(C)으로부터 보내진 물이 제2열교환기(290)로 유입되도록 안내하는 입수로(202')와, 상기 제2열교환기(290) 내부를 경유하면서 냉매와 열교환된 물이 다시 냉각탑(C) 내부로 유입되도록 안내하는 출수로(202")를 포함하여 구성된다.That is, the
이하에서는 도 4를 참조하여 상기 수냉식 공기조화기가 멀티형으로 적용시 설치된 모습을 살펴보기로 한다. 도 4에는 본 발명의 다른 실시예가 채용된 멀티형 수냉식 공기조화기가 건물에 설치된 상태를 보인 조감도가 도시되어 있다.Hereinafter, with reference to Figure 4 will be described a state in which the water-cooled air conditioner installed in a multi-type. 4 is a bird's-eye view showing a state in which a multi-type water-cooled air conditioner employing another embodiment of the present invention is installed in a building.
도면에 도시된 바와 같이, 상기 수냉식 공기조화기가 멀티형으로 적용시에 상기 실내측(100)과 실외측(200)은 서로 분리되며 냉매관(130)에 의해 연결된다. 즉, 상기 실내측(100)은 실내공간(R)의 천장에 설치되고, 실외측(200)은 상기한 밀폐공간(S) 내부에 설치되며, 상기 실외측(200)과 실내측(100)은 냉매관(130)에 의해 연결되어 냉매가 순환함으로써 실내공간(R)의 공기를 열교환하게 된다.As shown in the figure, when the water-cooled air conditioner is applied in a multi-type, the
그리고, 상기 실내측(100) 내부에는 도시되진 않았지만 실내 공기가 냉매와 열교환되도록 하는 제1열교환기가 구비되며, 상기 제1열교환기에 의해 열교환된 공기가 다시 실내공간(R)으로 토출될 수 있도록 실내팬(110)이 더 구비됨이 일반적이다.Although not shown in the interior 100, a first heat exchanger is provided to allow the indoor air to exchange heat with the refrigerant, such that the air heat-exchanged by the first heat exchanger is discharged back to the indoor space R. It is common that the
또한, 앞서 설명한 일체형 수냉식 공기조화기와 마찬가지로 멀티형 수냉식 공기조화기에는 물과 냉매를 서로 열교환시키는 제2열교환기(290)가 구비되며, 상기 제2열교환기(290) 내부를 경유하는 냉매와 물의 순환은 멀티/일체형과 상관없이 동일하므로 여타 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.In addition, similar to the integrated water-cooled air conditioner described above, the multi-type water-cooled air conditioner includes a
이하에서는 상기한 실외측(200)의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the configuration of the
도 5에는 본 발명에 의한 수냉식 공기조화기에서 요부를 구성하는 실외측의 외관을 보인 사시도가 도시되어 있고, 도 6에는 본 발명에 의한 수냉식 공기조화기에서 요부를 구성하는 실외측의 내부 구성을 보인 분해 사시도가 도시되어 있다.Figure 5 is a perspective view showing the appearance of the outdoor side constituting the main portion in the water-cooled air conditioner according to the present invention, Figure 6 is an internal configuration of the outdoor side constituting the main portion in the water-cooled air conditioner according to the present invention. An exploded perspective view is shown.
그리고, 도 7에는 본 발명에 의한 수냉식 공기조화기의 일 구성인 제2열교환기의 내부 구성을 보인 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 8에는 본 발명에 의한 수냉식 공기조화기가 냉방 운전시 냉매 및 물의 흐름을 보인 구성도가 도시되어 있다.And, Figure 7 is an exploded perspective view showing the internal configuration of the second heat exchanger which is one configuration of the water-cooled air conditioner according to the present invention, Figure 8 is a water-cooled air conditioner according to the present invention of the refrigerant and water in the cooling operation A schematic diagram showing the flow is shown.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 상기 실외측(200)은 세로로 긴 직육면체 형상을 가지며, 상기 실내측(100)과 실외측(200)을 구획하는 탑커버(204)와, 전면과 후면 외관을 각각 형성하는 전면판넬(205)과 후면판넬(207), 그리고 좌/우측면 외관을 형성하는 측면판넬(208) 및 다수개 부품을 지지하는 베이스팬(209)에 의해 외관이 형성된다.As shown in these figures, the
상기 탑커버(204)는 실외측(200)의 상단부에 위치하여 실내측(100) 내부를 경유하는 공기가 실외측(200)으로 유입되지 않도록 하는 것으로, 어떠한 구멍도 형 성되지 않은 사각판 모양을 가진다.The
그리고, 상기 탑커버(204)는 상측에 구비되는 실내측(100)을 지지하는 역할도 동시에 수행한다. 따라서, 상기 탑커버(204)의 하면 테두리에는 탑커버(204)의 강도를 보강하기 위한 보강빔(204')이 더 구비된다.In addition, the
상기 탑커버(204)의 선단 하측에는 전면판넬(205)이 직립되게 설치된다. 상기 전면판넬(205)의 중앙부 좌측과 하부 좌/우측에는 서비스판넬(206)이 형성된다. 상기 서비스판넬(206)은 상기 실외측(200)에 설치된 부품에 이상이 발생되어 서비스가 요구될 때 실외측(200) 내부가 외부로 개방되도록 하는 것으로, 1면을 제외한 나머지 3면이 슬릿(slit) 가공된다.The
따라서, 상기 서비스판넬(206)이 슬릿되지 않은 면을 기준으로 회동하게 되면 상기 실외측(200) 내부는 외부와 연통되어 서비스 수행이 가능하게 된다.Therefore, when the
상기 전면판넬(205)의 후면 좌/우측단에는 측면판넬(208)의 선단이 접촉하도록 구비되며, 상기 측면판넬(208)의 상부에는 상기 압축기(210)가 작동시에 발생하는 열이 실외측(200) 외부로 빠져나갈 수 있도록 절제된 방열구멍(208')이 다수개 천공된다.The front left and right ends of the
그리고, 도시되진 않았지만 상기 탑커버(204), 전면판넬(205), 후면판넬(207) 및 측면판넬(208)의 일측에는 전술한 공통기관(134) 및 공통액관(132)이 실내측(100)으로 연결될 수 있도록 천공된 연결구멍이 형성되어 질 수도 있음은 자명하다.Although not shown, one side of the
상기 전면판넬(205), 후면판넬(207) 및 측면판넬(208)의 하단부에는 베이스 팬(209)이 구비된다. 상기 베이스팬(209)은 다수개 부품의 하중을 지지하는 것으로, 상기 베이스팬(209)의 상면 중앙부에는 압축기(210)가 구비된다. A
상기 압축기(210)는 냉매를 압축하여 고온 고압이 되도록 하는 것으로, 좌/우에 각각 구비된다. 보다 상세하게는 상기 압축기(210)는 상대적으로 우측에 설치되어 정속운전을 하는 정속압축기(212)와, 상기 정속압축기(212)의 좌측에 설치되고 속도 가변이 가능한 가변속 열펌프(Variable Speed Heat Pump)인 인버터압축기(214)를 포함하여 구성된다.The
상기 압축기(210)의 입구측에는 냉매분사기(215)가 설치된다. 상기 냉매분사기(215)는 상기 압축기(210)가 운전상황에 따라 과열되는 경우 냉매를 공급하여 소손을 방지하는 것으로, 여기에 사용되는 냉매는 상기 제2열교환기(290)로부터 배출되는 냉매가 사용되도록 구성됨이 바람직하다.The
그리고 상기 정속압축기(212)와 인버터압축기(214) 사이에는 균유관(216)이 설치되어 정속압축기(212)와 인버터압축기(214)가 서로 연통되도록 한다. 따라서, 어느 일측의 압축기(212,214)에서 급유부족이 발생하면, 다른 압축기로부터 보충되도록 하여 유량부족에 의한 압축기(210)의 소손을 방지한다.A
상기 압축기(210)로는 소음이 작고 효율이 뛰어난 스크롤압축기가 사용되며, 특히 상기 인버터압축기(214)는 부하용량에 따라 회전수가 조절되는 인버터 스크롤 압축기이다.As the
따라서, 상기 압축기(210)에 가해지는 부하가 적은 경우에는 먼저 상기 인버터압축기(214)가 가동되며, 점차 부하용량이 증가하여 인버터압축기(214)만으로 감 당할 수 없는 경우에는 비로소 상기 정속압축기(212)가 가동된다.Therefore, when the load applied to the
상기 압축기(210)의 출구 측에는 압축기(210)로부터 토출되는 냉매의 온도를 측정하는 압축기토출온도센서(217) 및 오일분리기(218)가 각각 구비된다. 상기 오일분리기(218)는 압축기(210)로부터 배출되는 냉매속에 섞여 있는 오일을 걸러내어 압축기(210)로 회수되도록 한다.The compressor
즉 상기 압축기(210)의 구동시 발생되는 마찰열을 냉각시키기 위해 사용되는 오일(oil)이 냉매와 더불어 상기 압축기(210)의 출구로 배출되는데, 이러한 냉매속의 오일을 상기 오일분리기(218)에서 분리하여 오일회수관(219)을 통해 압축기(210)로 되돌려 보내는 것이다.That is, oil used to cool the frictional heat generated when the
그리고 상기 오일분리기(218)의 출구측에는 체크밸브(232)가 더 설치된다. 상기 체크밸브(232)는 냉매의 역류를 방지하기 위한 구성이다. 즉, 상기 정속압축기(212)나 인버터압축기(214) 중 어느 하나만 가동되는 경우에 정지중인 압축기 내부로 압축 냉매가 역류되지 않도록 하는 것이다.And the
상기 오일분리기(218)는 배관에 의해 4방향밸브(240)와 연통되도록 구성된다. 상기 4방향밸브(240)는 냉,난방 운전에 따라 냉매의 흐름 방향을 바꾸어 주도록 배설되는 것으로, 4방입구포트(242), 4방1출구포트(244), 4방2출구포트(246), 4방3출구포트(248)로 구성되며, 상기 각각의 포트는 압축기(210)의 출구(또는 오일분리기(218)), 압축기(210)의 입구(또는 어큐뮬레이터(270)), 제2열교환기(290) 및 실내측(100)과 연결된다.The
따라서 상기 정속압축기(212)와 인버터압축기(214)로부터 토출된 냉매는 한 곳으로 모아진 다음, 상기 4방향밸브(240)로 유입되는데 이러한 4방향밸브(240)의 입구에는 압축기(210)에서 토출되는 냉매의 압력을 체크하는 고압센서(240')가 설치된다.Therefore, the refrigerant discharged from the
한편 상기 오일분리기(218)에서 상기 4방향밸브(240)로 유입되는 냉매의 일부가 아래에서 상세히 설명할 어큐뮬레이터(270)로 바로 투입될 수 있도록 하는 핫가스관(250.hot gas pipe)이 상기 4방향밸브(240)를 회유하여 설치된다.On the other hand, a hot gas pipe (250.hot gas pipe) for allowing a portion of the refrigerant flowing into the four-
상기 핫가스관(250)은 수냉식 공기조화기의 운전중에 어큐뮬레이터(270)로 유입되는 저압의 냉매 압력을 높일 필요가 있는 경우에 압축기(210) 토출구측의 고압 냉매가 압축기(210) 입구측으로 직접 공급될 수 있도록 하는 것으로, 이러한 핫가스관(250)에는 바이패스밸브인 핫가스밸브(252)가 설치되어 배관을 개폐한다.When the
상기 베이스팬(209)의 상면 우측 후단부에는 과냉각기(260)가 형성된다. 상기 과냉각기(260)는 아래에서 상세히 설명할 제2열교환기(290)에서 열교환된 냉매를 더욱 냉각되도록 하는 과냉각수단으로, 제2열교환기(290)의 출구측에 연결되는 상기 실외액관(262)의 임의 위치에 형성된다. An
상기 과냉각기(260)는 이중관으로 형성된다. 즉 상기 실외액관(262)이 내측에 구비되고, 외측에는 역이송관(264)이 형성된다. 따라서 상기 과냉각기(260)의 출구로부터 역이송관(264)이 분지되고, 이러한 역이송관(264)에는 냉매를 팽창에 의해 냉각시키는 과냉각팽창밸브(266)가 설치된다.The
이렇게 되면, 상기 과냉각기(260)로부터 배출되는 냉매의 일부가 상기 역이송관(264)으로 유입되어 상기 과냉각팽창밸브(266)를 거치면서 냉각되고, 냉각된 냉매가 상기 과냉각기(260)를 역류하면서 내측의 냉매가 더욱 냉각되게 한다. 상기 과냉각기(260)를 빠져나온 역류냉매는 아래에서 설명할 어큐뮬레이터(270)로 다시 공급되어 순환된다.In this case, a part of the refrigerant discharged from the
한편 상기 과냉각기(260)의 출구에는 실외측(200)으로부터 토출되는 냉매의 온도를 측정하는 액관온도센서(263)가 설치되고, 상기 과냉각팽창밸브(266)의 출구에는 과냉각입구센서(265)가 구비되어 과냉각기(260)로 유입되는 역류냉매의 온도를 측정하며, 상기 과냉각기(260)로부터 배출되는 역류냉매가 흐르는 역이송관(264)에는 과냉각출구센서(267)가 구비된다.Meanwhile, a liquid
따라서 제2열교환기(290)를 통과한 냉매는 중앙부를 통해 흐르고 외부에는 팽창밸브(미도시)에 의해 팽창된 저온의 냉매가 반대 방향으로 흐르도록 구성되어 냉매의 온도가 더 낮아지도록 한다. Therefore, the refrigerant passing through the
상기 베이스팬(209)의 좌측부, 즉 상기 인버터압축기(214)의 좌측에는 어큐뮬레이터(270)가 설치된다. 상기 어큐뮬레이터(270)는 액냉매를 걸러내어 기체상태의 냉매만 상기 압축기(210)로 유입되도록 한다.An
즉 상기 실내측(100)로부터 유입되는 냉매 중 기체로 증발되지 못하고 액상으로 남아있는 냉매가 상기 압축기(210)에 직접적으로 유입되면, 냉매를 고온,고압의 기체상태 냉매로 형성시키는 압축기(210)에 부하가 증가되어 압축기(210)의 손상을 가져오게 된다.That is, when the refrigerant remaining in the liquid phase is not directly evaporated into gas among the refrigerant flowing from the
따라서 상기 어큐뮬레이터(270) 내부로 유입된 냉매 중 미처 증발되지 못하고 액상으로 남아있는 냉매는 기상의 냉매보다 상대적으로 무겁기 때문에 어큐뮬레 이터(270)의 하부에 저장되고, 상부의 기체상태 냉매만 상기 압축기(210)로 유입된다.Therefore, among the refrigerants introduced into the
그리고, 상기 어큐뮬레이터(270)의 입구측에는 흡입되는 냉매의 온도를 측정하는 흡입배관온도센서(272)와 냉매의 압력을 체크하는 저압센서(274)가 각각 구비된다.In addition, the inlet side of the
한편, 상기 전면판넬(205)의 후측에는 컨트롤박스(280)가 설치된다. 상기 컨트롤박스(280)는 좌/우로 긴 직육면체 형상을 가지며, 상단부를 기준으로 회동하도록 전면에 설치된 컨트롤커버(282)에 선택적으로 차폐된다.On the other hand, the
그리고, 상기 컨트롤박스(280)의 내부에는 도시되진 않았지만 전압트랜스, 인쇄회로기판(PCB) 및 커패시터 등의 제어부품이 구비되며, 후면에는 방열핀으로 이루어지는 방열부(284)가 형성된다.Although not shown, a control component such as a voltage transformer, a printed circuit board (PCB), a capacitor, and the like is provided inside the
상기 컨트롤박스(280)의 후측에는 제2열교환기(290)가 구비된다. 상기 제2열교환기(290)는 내부를 흐르는 냉매와 물 사이에 열교환이 일어나도록 하는 것으로, 세로 방향으로 긴 직육면체 외관을 가진다.A
도 7을 참조하여 상세히 살펴보면 상기 제2열교환기(290)는 전면케이스(291)와 후면케이스(291')에 의해 외관 대부분이 형성되며, 상기 전면케이스(291)와 후면케이스(291') 내부에는 물과 냉매가 서로 섞이지 않은 상태로 유동하도록 안내하는 격판(P)이 다수개 구비된다. Looking in detail with reference to Figure 7 the
상기 격판(P)은 상기 전면케이스(291)와 후면케이스(291')의 면적보다 작은 크기를 가지는 대략 사각판 모양을 가지며, 일면은 물과 접촉하고 반대면은 냉매와 접촉하도록 구성된다.The diaphragm P has a substantially rectangular plate shape having a size smaller than the area of the
즉, 상기 격판(P)의 네모서리 부분에는 관통구멍(P')이 천공되며, 상기 네개의 관통구멍(P') 중에서 서로 대각선 방향에 위치한 두 개의 관통구멍(P') 외측에는 상기 한 쌍의 격판(P)이 면접촉하도록 하는 면접촉부(P")가 형성된다. That is, through holes P 'are drilled in the four corner portions of the diaphragm P, and the pair is formed outside the two through holes P', which are diagonally disposed among the four through holes P '. Surface contact portion (P ") is formed so that the diaphragm (P) of the surface contact.
보다 상세하게는 상기 면접촉부(P")는 서로 인접한 격판(P)에 대하여 서로 교차하는 위치에 형성된 관통구멍(P')의 테두리에 형성된다. 따라서, 상기 다수개의 격판(P) 중에서 어느 하나의 격판(P) 전면에 물이 유동하게 되면, 후면에는 냉매가 유동하게 되어 냉매와 물은 격판(P)의 열전도에 의해 열교환하게 된다.More specifically, the surface contact portion P ″ is formed at an edge of the through hole P ′ formed at a position crossing each other with respect to the adjacent plates P. Thus, any one of the plurality of plates P is provided. When water flows in the front of the diaphragm P, the refrigerant flows in the rear side and the refrigerant and the water are exchanged by heat conduction of the diaphragm P.
상기 전면케이스(291)의 전면에는 제2열교환기(290) 내부로 물 또는 냉매가 유출/입되도록 안내하는 입/출수관(292,293) 및 냉매입/출관(294,295)이 구비된다.The front / side of the
즉, 상기 제2열교환기(290)의 전면에서 우측 상/하부에는 상기 관통구멍(P')과 연통하도록 연결되어 물의 유출/입을 안내하는 입수관(292)과 출수관(293)이 형성되며, 상기 입수관(292)은 출수관(293)의 하측에 위치한다.That is, the
또한, 상기 제2열교환기(290)의 전면에서 좌측 상/하부에는 상기 격판(P)의 좌측에 천공된 관통구멍(P')과 연통되어 냉매의 유/출입을 안내하는 냉매입관(294)과 냉매출관(295)이 형성되며, 상기 냉매입관(294)은 냉매출관(295)의 상측에 위치한다.In addition, a
따라서, 상기 제2열교환기(290) 내부로 물과 냉매가 유입되면, 물은 상기 격판(P)에 의해 안내되어 상측에서 하방향으로 이동하게 된다. 반면 상기 제2열교환기(290) 내부로 유입된 냉매는 격판(P)에 의해 물과 분리되어 하측에서 상방향으로 이동하게 된다.Therefore, when water and refrigerant flow into the
즉, 상기 제2열교환기(290) 내부에서는 물과 냉매가 서로 반대방향으로 유동하게 되어 교차됨으로써 물과 냉매의 열교환 효율은 극대화될 수 있게 된다.That is, in the
상기 제2열교환기(290)의 일측, 보다 정확하게는 상기 출수관(293)의 일측에는 냉각수온도센서(296)가 구비된다. 상기 냉각수온도센서(296)는 제2열교환기(290) 내부에서 냉매와 열교환된 후 출수관(293)을 통해 유출되는 물의 온도를 측정하기 위한 구성이다.One side of the
상기 제2열교환기(290)의 일측 즉, 상기 입수관(292)의 일측에는 본 발명의 요부 구성인 배출수단(320)이 구비된다. 상기 배출수단(320)은 제2열교환기(290) 내부의 물을 외부로 강제 배출하기 위한 구성으로 전원 인가시에 선택적으로 작동하여 물을 토출하는 펌프가 적용된다.One side of the
즉, 상기 배출수단(320)은 동절기에 장기간 수냉식 공기조화기를 작동시키지 않을 때, 상기 제2열교환기(290) 내부의 수온이 외부 온도에 의해 급격하게 하강하여 결빙되는 것을 방지하기 위한 구성이다.That is, the discharge means 320 is configured to prevent the water temperature inside the
이를 위해 상기 배출수단(320)은 상기한 냉각수온도센서(296)와 연동하도록 구성된다. 즉, 상기 냉각수온도센서(296)는 출수관(293) 내부의 수온을 지속적으로 감지하며, 이렇게 감지된 수온이 0℃ 이하가 되면, 상기 냉각수온도센서(296)는 신호를 발생하여 인쇄회로기판(PCB)으로 전달하게 되고, 상기 인쇄회로기판(PCB)은 배출수단(320)에 전원을 인가하도록 구성된다.To this end, the discharge means 320 is configured to interlock with the
따라서, 상기 수냉식 공기조화기는 동절기에 사용자가 장기간 사용하지 않은 상태에서, 외부 온도가 0 ℃이하로 떨어지더라도 상기 제2열교환기(290)의 내부는 상기 배출수단(320)에 의해 물이 모두 토출되어 빈 상태가 되므로 결빙이 발생되지 않게 되어 제2열교환기(290)의 파손이 방지될 수 있게 된다.Accordingly, the water-cooled air conditioner discharges all of the water inside the
상기 제2열교환기(290)의 외면 일측, 보다 정확하게는 상기 제2열교환기(290)의 후면 하부에는 상기 제2열교환기(290)의 내부와 연통됨으로써 제2열교환기(290) 내부의 물이 외부로 배수되도록 하는 배수홀(330)이 더 구비된다.One side of the outer surface of the
상기 배수홀(330)은 배출수단(320)과 마찬가지로 상기 제2열교환기(290) 내부의 결빙을 방지하기 위한 구성이다.The
즉, 상기 배수홀(330)의 일측에는 배수홀(330)을 선택적으로 개방하기 위한 배수밸브(340)가 설치되며, 상기 배수밸브(340) 역시 배출수단(320)과 같이 냉각수온도센서(296)와 연동하도록 구성된다.That is, a
보다 상세하게는, 상기 냉각수온도센서(296)가 출수관(293) 내부의 수온을 감지하는 도중에 수온이 0℃ 이하가 되면, 상기 냉각수온도센서(296)는 인쇄회로기판(미도시)에 이러한 신호를 전달하고 신호를 전달받은 인쇄회로기판은 상기 배수밸브(340)에 전원을 인가하여 개방시킴으로써 제2열교환기(290) 내부의 물을 자연 방류시키게 된다.In more detail, when the water temperature becomes 0 ° C. or lower while the
따라서, 상기 배수밸브(340)는 전원의 on/off 시에 선택적으로 개방 또는 차폐될 수 있도록 솔레노이드밸브가 적용됨이 바람직하며, 상기 배수밸브(340)가 개방시에 배수홀(330)을 통해 제2열교환기(290) 외부로 배수되는 물이 수냉식 공기조화기 외부로 빠져나올 수 있도록 상기 배수홀(330)의 단부에는 배수호스(미도시)가 연결됨이 바람직하다.Therefore, the
그리고, 상기 배수수단(320)은 도 8에 도시된 바와 같이 상기 제2열교환기(290)의 좌측면에 설치될 수도 있다. 즉, 상기 배수수단(320)의 설치위치는 제2열교환기(290) 내부의 물을 외부로 배수할 수 있는 위치라면 어디라도 무방하게 적용가능함은 물론이다. And, the drain means 320 may be installed on the left side of the
상기 제2열교환기(290)의 하측(도 6에서 볼 때)에는 열교환기지지대(298)가 구비된다. 상기 열교환기지지대(298)는 제2열교환기(290)를 지지하여 베이스팬(209)의 상면으로부터 이격되도록 하는 구성이다.A
즉, 상기 열교환기지지대(298)의 상면은 제2열교환기(290)의 하면보다 조금 더 큰 면적을 가지며, 후반부는 상면 후단에서 하측 후방으로 경사지게 연장 형성된다. 그리고, 상기 열교환기지지대(298)의 하단부는 베이스팬(209)에 결합되어 고정된다.That is, the upper surface of the
이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 수냉식 공기조화기의 작용을 도 8 내지 도 10을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the water-cooled air conditioner according to the present invention having the configuration as described above will be described with reference to FIGS. 8 to 10.
도 9에는 본 발명에 의한 수냉식 공기조화기가 난방 운전시 냉매 및 물의 흐름을 보인 구성도가 도시되어 있고, 도 10에은 본 발명에 의한 수냉식 공기조화기의 제어방법을 보인 블럭도가 도시되어 있다.9 is a block diagram showing the flow of the refrigerant and water in the water-cooled air conditioner according to the present invention during heating operation, Figure 10 is a block diagram showing a control method of the water-cooled air conditioner according to the present invention.
먼저 수냉식 공기조화기가 냉방 모드로 운전시에 냉매 흐름을 도 8을 참조하여 살펴보면, 상기 실외전자밸브(234)는 개방되어 냉매가 실외측(200)과 실내측(100) 사이를 유동하도록 안내하는 상태이다.First, when the water-cooled air conditioner operates in the cooling mode, referring to the refrigerant flow with reference to FIG. 8, the
상기 실외측(200)에서의 냉매유동을 살펴보면, 실내측(100)으로부터 유입되는 기체냉매는 상기 4방3출구포트(248)를 통해 4방향밸브(240) 내부를 경유한 후 상기 4방2출구포트(246)를 통해 어큐뮬레이터(270)로 들어간다. 상기 어큐뮬레이터(270)를 나온 기체 냉매는 압축기(210)로 유입된다. Looking at the refrigerant flow in the
상기 압축기(210)에서 압축된 냉매는 압축기(210) 외부로 토출되어 오일분리기(218)를 통과한다. 상기 오일분리기(218)에서는 냉매 중에 함유된 오일(oil)이 분리되어 상기 오일회수관(219)을 통해 상기 압축기(210)로 회수된다.The refrigerant compressed by the
즉, 상기 압축기(210)에서 냉매가 압축되면서 오일(oil)이 냉매속에 섞이게 되는데, 이러한 오일은 액체상태이고 냉매는 기체상태이므로 기/액분리기인 오일분리기(218)에서 분리된다. That is, as the refrigerant is compressed in the
한편 상기 정속압축기(212)와 인버터압축기(214)를 연결하고 있는 균유관(216)에 의해 양측의 압축기(210) 내부 오일은 균형을 유지하게 된다.On the other hand, the oil inside the
상기 오일분리기(218)를 통과한 냉매는 상기 4방입구포트(242)를 통해 4방향밸브(240) 내부로 유입되어 경유한 후 상기 4방1출구포트(244)를 통해 상기 제2열교환기(290)로 유동하게 된다. The refrigerant passing through the
이때, 상기 제2열교환기(290)로 유동한 냉매는 냉매입관(294)을 통해 제2열교환기(290) 내부로 유입되며, 상기 냉각탑(C)으로부터 입수관(292)을 통해 제2열교환기(290) 내부로 유입된 물과 열교환을 통해 냉각되어 액냉매가 된다. 상기 제2열교환기(290)를 통과한 냉매는 상기 과냉각기(260)를 통과하면서 더욱 냉각된다.At this time, the refrigerant flowing into the
이와 동시에 상기 제2열교환기(290) 내부에서 냉매와 열교환되는 과정에서 데워진 물은 상기 출수관(293)을 통해 제2열교환기(290) 외부로 토출된 후 상기 출수로(202")를 통해 냉각탑(C) 내부로 유입된다.At the same time, the water warmed during the heat exchange with the refrigerant in the
상기 냉각탑(C) 내부로 유입된 물은 냉각된 후 상기 입수로(202')를 통해 다시 제2열교환기(290) 내부로 유입되는 과정을 반복하게 된다.After the water flowing into the cooling tower C is cooled, the water flows back into the
한편, 상기 과냉각기(260)를 통과한 냉매는 냉매 중에 포함된 수분을 제거하는 드라이어(미도시)를 거친 다음, 상기 공통액관(132)를 통해 실내측(100)으로 유입된다.On the other hand, the refrigerant passing through the
상기 실내측(100)으로 유입된 냉매는 팽창밸브(미도시)에 의해 감압된 후 제1열교환기(120)에서 열교환을 하게 된다. 이때 상기 제1열교환기(120)는 증발기의 역할을 하므로, 냉매는 열교환을 통해 저압가스가 된다.The refrigerant introduced into the
상기 제1열교환기(120)를 경유하면서 열교환된 기체 상태의 냉매는 상기 공통기관(134)을 따라 유동한 후 4방향밸브(240)를 거쳐 어큐뮬레이터(270) 내부로 유입된다.The gaseous refrigerant heat exchanged through the
상기 어큐뮬레이터(270)에서는 미처 증발되지 못한 액상상태의 냉매는 걸러지고, 기체상태의 냉매만 선별되어 상기 압축기(210)로 공급된다. 상기한 바와 같은 과정을 거쳐 하나의 냉방 사이클(cycle)이 완성된다.In the
이하에서는, 동절기에 수냉식 공기조화기가 난방운전으로 작동되는 경우, 상기 냉각수온도센서(296)를 이용한 수냉식 공기조화기의 제어방법에 대하여 살펴본다.Hereinafter, when the water-cooled air conditioner is operated in a heating operation in winter, the control method of the water-cooled air conditioner using the
먼저 상기 냉각수온도센서(296)는 지속적으로 작동하는 상태에서 난방 모드 로 선택되면, 상기 냉각수온도센서(296)는 상기 제2열교환기(290) 내부의 물온도, 보다 정확하게는 상기 출수관(293) 내부의 물온도를 측정하게 된다(수온측정단계:S100)First, when the
이후 상기 제어부에서는 상기 냉각수온도센서(296)가 측정한 온도와 설정온도(0℃)를 비교하게 된다.(수온비교단계:S200) 이때, 상기 냉각수온도센서(296)가 측정한 수온이 0℃이하일 경우에는 제2열교환기(290) 내부의 물이 결빙될 수 있는 상태이므로 이러한 정보를 신호화하여 상기 인쇄회로기판으로 보냄으로써 상기 배출수단(320)에 전원을 인가하게 된다.(배수단계:S300)Thereafter, the controller compares the temperature measured by the
상기 배출수단(320)에 전원이 인가되면 상기 제2열교환기(290) 내부의 물은 외부로 펌핑됨으로써 배수되어 상기 제2열교환기(290) 내부의 결빙은 미연에 차단될 수 있게 된다.When power is applied to the discharge means 320, the water inside the
이와 동시에, 상기 배수단계(S300)에서는 상기 인쇄회로기판(미도시)이 배수밸브(340)에도 전원을 인가하여 작동시킴으로써 상기 배수홀(330)을 개방시키게 된다. At the same time, in the drainage step S300, the printed circuit board (not shown) opens the
상기 배수홀(330)이 개방되면 상기 제2열교환기(290) 내부의 물은 배수호스(미도시)를 따라 수냉식 공기조화기 외부로 배수되어 상기 제2열교환기(290)는 결빙이 방지된다. When the
이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 수냉식 공기조화기의 난방 운전시의 냉매 유동을 도 9를 참조하여 살펴보기로 한다.Hereinafter, the refrigerant flow during the heating operation of the water-cooled air conditioner according to the present invention as described above will be described with reference to FIG.
먼저 수냉식 공기조화기가 난방 운전이 되기 위해서는 상기 배수밸브(340)는 차폐된 상태여야 하며, 상기 냉각탑(C)은 작동하여 물이 입수로(202')를 통해 제2열교환기(290) 내부로 유입될 수 있도록 해야 한다.First, in order for the water-cooled air conditioner to be heated, the
즉, 상기 냉각수온도센서(296)가 감지한 출수관(293)의 온도가 0℃이하 일 지라도 사용자가 난방 운전모드를 진행할 때에는 상기 배수밸브(340)가 차폐되도록 인쇄회로기판(미도시)에 미리 설정되어 있어야 함은 자명하며, 상기 배출수단(320)은 작동되어도 무방하다.That is, even when the temperature of the
냉매의 유동을 설명하면, 상기 압축기(210)로부터 압축된 냉매는 상기 4방3출구포트(248)를 통해 유동하여 상기 공통기관(134)을 경유한 후 상기 실내측(100) 내부로 유입된다. Referring to the flow of the refrigerant, the refrigerant compressed from the
상기 실내측(도 3의 도면부호 100) 내부로 유입된 냉매는 상기 제1열교환기(도 3의 도면부호 120) 내부에서 실내 공기와 열교환되어 응축된 후 공통액관(132)을 따라 실외측(200) 내부로 유입된다.The refrigerant introduced into the indoor side (100 of FIG. 3) is heat-exchanged with indoor air in the first heat exchanger (120 of FIG. 3) and condensed after being condensed with the indoor air. 200) flows inside.
상기 실외측(200) 내부로 유입된 냉매는 상기 냉매출관(295)을 통해 제2열교환기 내부로 들어가 물과 열교환하게 되며, 열교환된 냉매는 상기 냉매입관(294)를 통해 제2열교환기(290) 외부로 토출된다.The refrigerant introduced into the
이후 상기 4방1출구포트(244)와 4방2출구포트(246)를 차레로 지나 4방향밸브(240)를 경유한 후 상기 어큐뮬레이터(270) 내부로 유입되며, 상기 어큐뮬레이터(270) 내부에서 액냉매가 걸러진 후 기체 상태의 냉매만이 상기 압축기(210) 내부로 유입되는 과정을 거치면서 난방 사이클을 완성하게 된다.Thereafter, the four-way one
이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.The scope of the present invention is not limited to the above-exemplified embodiments, and many other modifications based on the present invention will be possible to those skilled in the art within the above technical scope.
예를 들어 본 발명의 실시예에서는, 제2열교환기 내부의 물온도가 설정온도보다 낮을 때 인쇄회로기판에 의해 배출수단과 배수밸브가 작동되도록 하여 제2열교환기 내부의 물이 배수되도록 구성하였으나, 필요에 따라서는 부저나 램프를 이용하여 사용자로 하여금 이를 인지하게 하고 별도의 스위치를 구비하여 사용자가 상기 배출수단에 직접 전원을 인가하도록 할 수도 있음은 물론이다.For example, in the embodiment of the present invention, when the water temperature inside the second heat exchanger is lower than the set temperature, the discharge means and the drain valve are operated by the printed circuit board to drain the water inside the second heat exchanger. If necessary, the buzzer or the lamp may be used to allow the user to be aware of this, and a separate switch may be provided to allow the user to directly apply power to the discharge means.
위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 수냉식 공기조화기에서는, 냉매와 물을 내부로 순환시켜 열교환하는 제2열교환기의 일측에 제2열교환기 내부의 물을 선택적으로 배출하는 배출수단이 구비되며, 제2열교환기의 일측에 냉각수온도센서를 더 구비하여 배출수단이 냉각수온도센서와 연동하도록 구성된다.In the water-cooled air conditioner according to the present invention as described in detail above, the discharge means for selectively discharging the water in the second heat exchanger is provided on one side of the second heat exchanger for circulating the refrigerant and the water inside the heat exchanger, One side of the second heat exchanger is further provided with a coolant temperature sensor, the discharge means is configured to interlock with the coolant temperature sensor.
그리고, 본 발명에서는 제2열교환기의 일측에 내부와 연통하는 배수홀을 형성하고, 배수홀 일측에 배수밸브가 구비되며 배수밸브가 냉각수온도센서와 연동하도록 구성된다.In the present invention, a drainage hole communicating with the inside is formed at one side of the second heat exchanger, a drainage valve is provided at one side of the drainage hole, and the drainage valve is configured to interlock with the coolant temperature sensor.
따라서, 동절기에 사용자가 수냉식 공기조화기를 한동안 가동시키지 않더라도 제2열교환기의 결빙이 방지되는 이점이 있다.Therefore, there is an advantage that the freezing of the second heat exchanger is prevented even if the user does not operate the water-cooled air conditioner for a while in winter.
또한, 동절기의 결빙을 미연에 막을 수 있게 되므로 제2열교환기의 파손이 방지되는 이점이 있다.In addition, since it is possible to prevent the freezing of the winter season in advance, there is an advantage that the damage of the second heat exchanger is prevented.
뿐만 아니라, 수냉식 공기조화기의 사용편의성이 향상되며 이로 인한 제품 신뢰도 향상이 기대된다.In addition, the ease of use of the water-cooled air conditioner is improved, thereby improving product reliability.
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