KR101203580B1 - 히트 펌프식 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 히트 펌프식 공기조화기는 제 1 냉매가 순환되는 압축기와 이용 열교환기와 팽창기구와 실외 열교환기를 포함하고, 이용 열교환기가 제 1 냉매와 공기를 열교환할 수 있는 제 1 냉매- 공기 열교환기와, 제 1 냉매와 제 2 냉매를 열교환할 수 있는 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기를 포함하는 냉동 사이클 회로와; 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기를 통과한 제 2 냉매를 압축하는 캐스케이드 압축기와; 캐스케이드 압축기에서 압축된 제 2 냉매가 공기와 열교환할 수 있는 제 2 냉매-공기 열교환기와; 제 2 냉매-공기 열교환기를 통과한 제 2 냉매를 팽창시키는 케스케이드 팽창기구와; 공기를 제 1 냉매- 공기 열교환기와 제 2 냉매-공기 열교환기로 유동시킨 후 토출하는 송풍기를 포함하여, 실외 저온의 경우에도 충분한 난방 온도를 확보할 수 있다.

Description

히트 펌프식 공기조화기{Heat pump type air conditioner}

본 발명은 히트 펌프식 공기조화기에 관한 것으로서, 특히 케스케이드 사이클을 이용하는 히트 펌프식 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로 히트 펌프식 공기조화기는 냉매의 발열 또는 응축열을 이용해 저온의 열원을 고온으로 전달하거나 고온의 열원을 저온으로 전달하는 공기조화기이다.

히트 펌프식 공기조화기는 냉방운전과 난방 운전에 따라 압축기에서 압축된 냉매를 유로를 바꾸는 사방 밸브를 포함한다.

히트 펌프식 공기조화기는 냉방 운전시 압축기에서 압축된 냉매가 사방밸브와 실외 열교환기와 팽창기구와 실내 열교환기와 사방밸브를 차례로 통과하여 압축기로 순환됨에 따라 실외 열교환기가 응축기로 작용함과 아울러 실내 열교환기가 증발기로 작용하고, 난방 운전시 압축기에서 압축된 냉매가 사방밸브와 실내 열교환기와 팽창기구와 실외 열교환기와 사방밸브를 차례로 통과하여 압축기로 순환됨에 따라 실내 열교환기가 응축기로 작용함과 아울러 실외 열교환기가 증발기로 작용한다.

등록특허공보 10-0626756(2006.09.14)

종래 기술에 따른 히트펌프식 공기조화기는 실외 온도가 저온일 경우, 난방 능력이 낮아 실내를 충분하게 난방하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실외가 저온인 경우에도 케스케이드 사이클을 이용하여 충분한 난방 온도를 확보할 수 있고, 난방 성능을 높일 수 있는 히트 펌프식 공기조화기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 히트 펌프식 공기조화기는 제 1 냉매와 공기가 열교환되는 제 1 냉매-공기 열교환기를 갖는 냉동 사이클 회로와; 제 2 냉매와 공기가 열교환되는 제 2 냉매-공기 열교환기와, 상기 냉동 사이클 회로의 제 1 냉매에 의해 제 2 냉매가 증발되는 제 1 냉매-제 2 냉매 열교환기를 상기 냉동 사이클 회로와 공유하는 케스케이드 회로를 포함하고, 상기 제 1 냉매-공기 열교환기와 제 2 냉매 공기 열교환기는 공기의 유동방향으로 배치되며, 상기 냉동 사이클 회로와 케스케이드 회로는 운전조건에 따라 각각 또는 함께 운전 가능하다.

상기 제 1 냉매-공기 열교환기와 상기 제 1 냉매-제 2 냉매 열교환기는 냉매 유로가 병렬로 연결될 수 있다.

상기 히트 펌프식 공기조화기는, 상기 압축기가 구동되고, 상기 제 1 냉매- 공기 열교환기로 제 1 냉매가 유동되는 단독 히팅 모드와; 상기 압축기와 케스케이드 압축기가 구동되고 ,상기 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기로 제 1 냉매가 유동되며, 상기 제 2 냉매-공기 열교환기로 제 2 냉매가 유동되는 리 히팅 모드와; 상기 압축기와 케스케이드 압축기가 구동되고 , 상기 제 1 냉매- 공기 열교환기와 상기 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기로 제 1 냉매가 유동되며, 상기 제 2 냉매-공기 열교환기로 제 2 냉매가 유동되는 다단 히팅 모드를 갖을 수 있다.

상기 제 1 냉매-공기 열교환기로 유동되는 제 1 냉매를 조절하는 제 1 조절밸브와; 상기 제 1 냉매-제 2 냉매 열교환기로 유동되는 제 1 냉매를 조절하는 제 2 조절밸브를 더 포함할 수 있다.

상기 단독 히팅 모드는 상기 제 1 조절밸브를 개방하고, 제 2 조절밸브를 폐쇄할 수 있다.

상기 리히팅 모드는 상기 제 1 조절밸브를 폐쇄하고, 제 2 조절밸브를 개방할 수 있다.

상기 다단 히팅 모드는 상기 제 1 조절밸브와 제 2 조절밸브를 개방할 수 있다.

본 발명에 따른 공기조화기는 제 1 냉매가 순환되는 압축기와 이용 열교환기와 팽창기구와 실외 열교환기를 포함하고, 상기 이용 열교환기가 제 1 냉매와 공기를 열교환할 수 있는 제 1 냉매- 공기 열교환기와, 제 1 냉매와 제 2 냉매를 열교환할 수 있는 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기를 포함하는 냉동 사이클 회로와; 상기 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기를 통과한 제 2 냉매를 압축하는 캐스케이드 압축기와; 상기 캐스케이드 압축기에서 압축된 제 2 냉매가 공기와 열교환할 수 있는 제 2 냉매-공기 열교환기와; 상기 제 2 냉매-공기 열교환기를 통과한 제 2 냉매를 팽창시키는 케스케이드 팽창기구와; 공기를 상기 제 1 냉매- 공기 열교환기와 제 2 냉매-공기 열교환기로 유동시킨 후 토출하는 송풍기를 포함한다.

상기 제 1 냉매-공기 열교환기와 상기 제 1 냉매-제 2 냉매 열교환기는 냉매 유로가 병렬로 연결될 수 있다.

상기 제 1 냉매-공기 열교환기로 유동되는 제 1 냉매를 조절하는 제 1 조절밸브와; 상기 제 1 냉매-제 2 냉매 열교환기로 유동되는 제 1 냉매를 조절하는 제 2 조절밸브를 더 포함할 수 있다.

상기 냉동 사이클 회로는 제 1 냉매를 상기 압축기와 이용 열교환기와 팽창기구와 실외 열교환기의 순서로 순환시키거나 상기 압축기와 실외 열교환기와 팽창기구와 이용 열교환기의 순서로 순환시키는 냉매 절환밸브를 더 포함할 수 있다.

상기 히트 펌프식 공기조화기는 냉방시 상기 냉동 사이클 회로를 냉방 모드로 운전되고, 상기 케스케이드 압축기가 정지이며, 상기 제 1 조절밸브가 개방이고, 상기 제 2 조절밸브가 밀폐되는 냉방 운전 모드와, 상기 냉동 사이클 회로가 난방 모드로 운전되고, 상기 케스케이드 압축기가 구동되며, 상기 제 1 조절밸브가 폐쇄되고, 상기 제 2 조절밸브가 개방되는 난방 운전 모드를 갖을 수 있다.

상기 히트 펌프식 공기조화기는 상기 냉동 사이클 회로가 냉방 모드로 운전되고, 상기 케스케이드 압축기가 정지이며, 상기 제 1 조절밸브가 개방이고, 상기 제 2 조절밸브가 밀폐되는 냉방 운전 모드와, 상기 냉동 사이클 회로가 난방 모드로 운전되고, 상기 케스케이드 압축기가 구동되며, 상기 제 1 조절밸브와 제 2 조절밸브가 개방되는 난방 운전 모드를 갖을 수 있다.

상기 제 1 냉매- 공기 열교환기와 제 2 냉매-공기 열교환기는 공기가 상기 제 1 냉매- 공기 열교환기와 제 2 냉매-공기 열교환기 중 어느 하나를 통과한 후 다른 하나를 통과하게 설치될 수 있다.

상기 제 1 냉매- 공기 열교환기와 제 2 냉매-공기 열교환기는 공기가 상기 제 1 냉매- 공기 열교환기를 먼저 통과한 후 상기 제 2 냉매-공기 열교환기를 통과하게 설치될 수 있다.

상기 압축기와 팽창기구와 실외 열교환기는 실외기에 설치될 수 있고, 상기 이용 열교환기와 케스케이드 압축기와 제 2 냉매-공기 열교환기와 케스케이드 팽창기구와 송풍기는 에어 핸들링 유닛에 설치될 수 있다.

상기 에어 핸들링 유닛은 공기 흡입구와 공기 토출구가 형성된 공조실과, 상기 공조실과 구획된 기계실을 포함할 수 있고, 상기 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기는 상기 기계실에 설치될 수 있으며, 상기 제 1 냉매- 공기 열교환기와 제 2 냉매-공기 열교환기는 상기 공조실에 설치될 수 있다.

상기 송풍기는 상기 공조실에 설치될 수 있고, 상기 케스케이드 압축기는 상기 기계실에 설치될 수 있다.

본 발명은 냉동 사이클 회로와 케스케이드 회로에 의해 제 2 냉매-공기 열교환기로 고온의 냉매가 유동될 수 있으므로, 실외가 저온인 경우에도 고온 난방이 가능하고 효율이 높은 이점이 있다.

또한, 압축기에서 압축된 제 1 냉매가 제 1 냉매-공기 열교환기를 가열하고, 케스케이드 압축기에서 압축된 제 2냉매가 제 2 냉매-공기 열교환기를 가열하며, 공기가 제 1 냉매-공기 열교환기에서 1차적으로 가열된 후 제 2 냉매- 공기 열교환기에서 2차적으로 가열될 수 있으므로, 난방 효율을 최적화할 수 있는 이점이 있다.

또한, 제 1 냉매-공기 열교환기와, 제 2 냉매-공기 열교환기와, 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기와 케스케이드 압축기가 하나의 에어 핸들링 유닛에 설치되고, 공조실과 기계실로 효율적으로 설치될 수 있어, 효율적인 배치가 가능한 이점이 있다.

또한, 제 1 냉매-공기 열교환기와, 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기의 냉매 유로가 병렬로 연결되어, 제 1 냉매를 제 1 냉매-공기 열교환기와, 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기으로 분산하거나 제 1 냉매-공기 열교환기로 집중하면서, 효율적인 냉,난방이 가능한 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 히트 펌프식 공기조화기 일실시예의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 히트 펌프식 공기조화기 일실시예의 냉방 운전시 냉매 흐름이 도시된 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 히트 펌프식 공기조화기 일실시예가 난방 운전 단독히팅모드일때의 냉매 흐름이 도시된 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 히트 펌프식 공기조화기 일실시예가 난방 운전 리히팅모드일때의 냉매 흐름이 도시된 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 히트 펌프식 공기조화기 일실시예가 난방 운전 다단히팅모드일때의 냉매 흐름이 도시된 구성도,
도 6는 도 1에 도시된 에어 핸들링 유닛의 내부가 도시된 정면도,
도 7은 본 발명에 따른 히트 펌프식 공기조화기 일실시예의 제어 블록도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 히트 펌프식 공기조화기 일실시예의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 히트 펌프식 공기조화기 일실시예의 냉방 운전시 냉매 흐름이 도시된 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 히트 펌프식 공기조화기 일실시예가 난방 운전 단독히팅모드일때의 냉매 흐름이 도시된 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 히트 펌프식 공기조화기 일실시예가 난방 운전 리히팅모드일때의 냉매 흐름이 도시된 구성도이며, 도 5는 본 발명에 따른 히트 펌프식 공기조화기 일실시예가 난방 운전 다단히팅모드일때의 냉매 흐름이 도시된 구성도이다.

본 빌시예에 따른 히트 펌프식 공기조화기는 제 1 냉매가 공기와 열교환됨과 아울러 제 2 냉매를 증발시킬 수 있는 냉동 사이클 회로(2)와, 냉동 사이클 회로(2)에 의해 증발된 제 2 냉매가 공기를 가열할 수 있는 케스케이드 회로(4)를 포함한다.

냉동 사이클 회로(2)는 저온 냉동 사이클을 형성하고, 케스케이드 회로(4)는 저온 냉동 사이클과 열교환되는 고온 냉동 사이클을 형성한다.

제 1 냉매와 제 2 냉매는 응축 온도 및 증발 온도가 서로 상이한 냉매로 이루어진다. 제 1 냉매가 응축 온도 및 증발 온도가 낮고 상대적으로 저온 영역에서 효율이 높은 R410A로 이루어지는 것이 바람직하고, 제 2 냉매는 제 1 냉매 보다 응축 온도 및 증발 온도가 높고 상대적으로 고온 영역에서 효율이 좋은 R134a로 이루어지는 것이 바람직하다.

냉동 사이클 회로(2)는 제 1 냉매가 순환되는 압축기(12)와 이용 열교환기(14)와 팽창기구(16)와 실외 열교환기(18)를 포함할 수 있다.

압축기(12)는 정속 압축기로 이루어지거나 용량 가변 압축기로 이루어질 수 있고, 병렬로 연결된 복수개의 정속 압축기나 병렬로 연결된 복수개의 용량 가변 압축기로 이루어질 수 있고, 병렬로 연결된 정속 압축기와 용량 가변 압축기로 이루어질 수 있다.

이용 열교환기(14)는 제 1 냉매와 공기를 열교환할 수 있는 제 1 냉매- 공기 열교환기(40)와, 제 1 냉매와 제 2 냉매를 열교환할 수 있는 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기(50)를 포함하고, 제 1 냉매- 공기 열교환기(40)와, 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기(50)에 대해서는 후술하여 상세히 설명한다.

팽창기구(16)는 이용 열교환기(14)에서 응축된 제 1 냉매를 팽창시키는 것으로서, 이용 열교환기(14)와 실외 열교환기(18) 사이에 설치된다.

팽창기구(16)는 그 개도가 가변되는 LEV, EEV 등의 전자팽창밸브로 이루어질 수 있다.

실외 열교환기(18)는 팽창기구(16)에서 팽창된 냉매가 증발되는 것으로서, 팽창기구(16)와 압축기(12) 사이에 설치된다.

실외 열교환기(18)는 실외 공기와 제 1 냉매를 열교환시키는 것으로서, 히트 펌프식 공기조화기는 실외 열교환기(18)로 실외 공기를 유동시키는 실외 송풍기(19)를 더 포함할 수 있다. 실외 송풍기(19)는 압축기(12)의 구동시 회전되어 실외 열교환기(18)로 실외 공기를 송풍할 수 있다.

냉동 사이클 회로(2)는 제 1 냉매가 압축기(12)와 이용 열교환기(14)와 팽창기구(16)와 실외 열교환기(18)의 순서로 순환되거나 압축기(12)와 실외 열교환기(18)와 팽창기구(16)와 이용 열교환기(14)의 순서로 순환되게

냉매의 유동 방향을 조절하는 냉매 절환밸브(20)를 더 포함할 수 있다.

냉동 사이클 회로(2)는 압축기(12)와 냉매 절환밸브(20)가 냉매유로(22,압축기 출구유로)로 연결되고, 냉매 절환밸브(20)와 이용 열교환기(18)가 냉매유로(24, 냉매 절환밸브- 이용 열교환기 연결유로)로 연결되며, 이용 열교환기(18)와 팽창기구(16)가 냉매 유로(26, 이용 열교환기- 팽창기구 연결유로)로 연결되고, 팽창기구(16)와 실외 열교환기(18)가 냉매유로(28, 팽창기구- 실외 열교환기 연결유로)로 연결되며, 실외 열교환기(18)와 냉난방 절환밸브(20)가 냉매유로(30, 실외 열교환기- 냉난방 절환밸브 연결유로)로 연결되고, 냉난방 절환밸브(20)와 압축기(12)가 냉매유로(32, 압축기 입구유로)로 연결될 수 있다.

제 1 냉매- 공기 열교환기(40)는 공기가 통과하면서 1차적으로 가열되는 제 1 공조 열교환기로 기능할 수 있고, 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기(50)는 제 1 냉매와 제 2 냉매가 열교환되는 케스케이드 열교환기로 기능할 수 있다.

제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기(50)는 제 1 냉매가 통과하면서 응축되는 응축 유로(52)와, 제 2 냉매가 통과하면서 증발되는 증발 유로(54)를 갖는다.

제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기(50)는 응축 유로(52)와 증발 유로(54)가 열전달부재를 사이에 두고 교대로 형성되는 판형 열교환기로 구성되거나, 응축 유로(52)와 증발 유로(54) 중 어느 하나가 다른 하나를 둘러싸는 이중관 구조로 이루어지는 이중관 열교환기로 구성되거나, 제 1 냉매와 제 2 냉매 중 어느 하나가 통과하는 쉘과 제 1 냉매와 제 2 냉매 중 다른 하나가 통과하고 쉘 내부에 위치되는 복수개의 튜브를 갖는 쉘-튜브 열교환기로 구성될 수 있다.

제 1 냉매-공기 열교환기(40)와 제 1 냉매-제 2 냉매 열교환기(50)는 냉매 유로(24)(26)가 병렬로 연결될 수 있다.

냉난방 절환밸브(20)와 이용 열교환기(14) 사이의 냉매 유로(24)는 냉난방 절환밸브(20)에 연결되는 제 1 공용 유로(62)와, 제 1 공용 유로(62)와 제 1 냉매-공기 열교환기(40)를 연결하는 제 1 분지 유로(64)와, 제 1 공용 유로(64)와 제 1 냉매-제 2 냉매 열교환기(50)를 연결하는 제 2 분지 유로(66)를 포함할 수 있다.

이용 열교환기(14)와 팽창기구(16) 사이의 냉매 유로(26)는 팽창기구(16)에 연결된 제 2 공용 유로(72)와, 제 2 공용 유로(72)와 제 1 냉매-물 열교환기(40)를 연결하는 제 3 분지 유로(74)와, 제 2 공용 유로(72)와 제 1 냉매-제 2 냉매 열교환기(50)를 연결하는 제 4 분지 유로(76)를 포함할 수 있다.

히트 펌프식 급탕장치는 제 1 냉매-공기 열교환기(40)로 유동되는 제 1 냉매를 조절하는 제 1 조절밸브(68)와, 제 1 냉매-제 2 냉매 열교환기(50)로 유동되는 제 1 냉매를 조절하는 제 2 조절밸브(78)를 더 포함할 수 있다.

제 1 조절밸브(68)는 제 1 분지 유로(64)와 제 3 분지 유로(74) 중 일측에 설치될 수 있고, 온/오프 동작되는 전자개폐밸브로 이루어지거나 그 개도가 가변되는 LEV, EEV 등의 전자팽창밸브로 이루어질 수 있다.

제 2 조절밸브(78)는 제 2 분지 유로(66)와 제 4 분지 유로(76) 중 일측에 설치될 수 있고, 온/오프 동작되는 전자개폐밸브로 이루어지거나 그 개도가 가변되는 LEV, EEV 등의 전자팽창밸브로 이루어질 수 있다.

제 1 조절밸브(68)와 제 2 조절밸브(78)는 전자팽창밸브로 이루어질 경우, 제 1 냉매를 팽창시키는 것에 의해 과냉도를 조절할 수 있고, 팽창기구(16)를 대신하는 것도 가능함은 물론이다.

즉, 제 1 조절밸브(68)가 제 3 분지 유로(74)에 설치되고, 제 2 조절밸브(78)가 제 4 분지 유로(78)에 설치될 경우, 제 1 냉매는 제 1 냉매-물 열교환기(40) 또는 제 1 냉매-제 2 냉매 열교환기(50)에서 응축된 후 제 1 조절밸브(68) 또는 제 2 조절밸브(78)에서 팽창될 수 있고, 그 개도 조절에 의해 과냉도를 조절할 수 있게 된다.

냉동 사이클 회로(2)는 압축기(12)에서 압축된 냉매가 제 1 냉매- 공기 열교환기(40)와, 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기(50) 중 적어도 하나에서 응축된 후 팽창기구(16)에서 팽창되고, 실외 열교환기(18)에서 증발된 후 압축기(12)로 회수되는 난방 모드와, 압축기(12)에서 압축된 냉매가 실외 열교환기(18)에서 응축된 후 팽창기구(16)에서 팽창되고, 제 1 냉매- 공기 열교환기(40)에서 증발된 후 압축기(12)로 회수되는 냉방 모드로 운전될 수 있다.

케스케이드 회로(4)는 제 2 냉매가 순환되는 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기(50)와, 케스케이드 압축기(82)와, 제 2 냉매-공기 열교환기(84)와, 케스케이드 팽창기구(86)를 포함하고, 냉동 사이클 회로(2)와 제 1 냉매-제 2 냉매 열교환기(50) 공유한다.

케스케이드 압축기(82)는 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기(50)를 통과한 제 2 냉매를 압축한다.

케스케이드 압축기(82)는 정속 압축기로 이루어지거나 용량 가변 압축기로 이루어질 수 있고, 병렬로 연결된 복수개의 정속 압축기나 병렬로 연결된 복수개의 용량 가변 압축기로 이루어질 수 있고, 병렬로 연결된 정속 압축기와 용량 가변 압축기로 이루어질 수 있다.

케스케이드 압축기(82)는 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기(50)와 케스케이드 압축기 입구유로(88)로 연결될 수 있고, 제 2 냉매-공기 열교환기(84)와 케스케이드 압축기 출구유로(90)로 연결될 수 있다.

케스케이드 압축기 입구유로(88)는 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기(50)의 증발 유로(54)에 연결될 수 있다.

케스케이드 압축기 출구유로(90)는 제 2 냉매-공기 열교환기(84)에 연결될 수 있다.

제 2 냉매-공기 열교환기(84)는 케스케이드 압축기(82)에서 압축된 제 2 냉매와 공기를 열교환한다.

제 2 냉매- 공기 열교환기(84)는 공기가 2차적으로 통과하면서 가열되는 제 2 공조 열교환기로 기능할 수 있다.

제 2 냉매- 공기 열교환기(84)는 케스케이드 팽창기구(86)와 케스케이드 팽창기구 연결유로(96)로 연결될 수 있다.

케스케이드 팽창기구(86)는 제 2 냉매- 공기 열교환기(84)를 통과한 제 2 냉매를 팽창시킨다.

케스케이드 팽창기구(86)는 그 개도가 가변되는 LEV, EEV 등의 전자팽창밸브로 이루어질 수 있다.

케스케이드 팽창기구(86)는 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기(50)와 팽창기구-열교환기 연결유로(98)로 연결될 수 있고, 팽창기구- 열교환기 연결유로(98)는 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기(50)의 증발유로(54)에 연결될 수 있다.

즉, 케스케이드 회로(4)는 제 2 냉매가 케스케이드 압축기(82)에서 압축된 후 제 2 냉매- 공기 열교환기(84)에서 응축되고, 케스케이드 팽창기구(86)에서 팽창된 후 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기(50)의 증발유로(54)에서 증발되며, 다시 케스케이드 압축기(82)로 회수된다.

히트 펌프식 공기조화기는 공기를 제 1 냉매- 공기 열교환기(40)와 제 2 냉매-공기 열교환기(84)로 유동시킨 후 실내로 토출하는 송풍기(100)를 더 포함한다.

히트 펌프식 공기조화기는 냉동 사이클 회로(2)의 각 구성과, 케스케이드 회로(4)의 각 구성이 하나의 유닛에 설치되는 것이 가능하고, 실외기(O)와 에어 핸들링 유닛(H)에 나뉘어서 설치되는 것도 가능하다.

압축기(12)와 팽창기구(16)와 실외 열교환기(18)와 실외 송풍기(19)는 실외기(O)에 설치될 수 있고, 이용 열교환기(14)와 케스케이드 압축기(82)와 제 2 냉매-공기 열교환기(84)와 케스케이드 팽창기구(86)와 송풍기(100)는 에어 핸들링 유닛(H)에 설치될 수 있다.

도 6은 도 1에 도시된 에어 핸들링 유닛의 내부가 도시된 정면도이다.

에어 핸들링 유닛(H)은 공기가 흡입되는 공기 흡입구(101)와 공기가 토출되는 공기 토출구(102)가 형성된다.

에어 핸들링 유닛(H)은 실외 또는 별도로 마련된 공조실에 설치되고 공조시키고자 하는 실내와 흡입 덕트(101) 및 토출 덕트(102)로 연결되는 것이 가능하고, 공조시키고자 하는 실내에 설치되는 것도 가능하다.

에어 핸들링 유닛(H)은 흡입 덕트(103) 및 토출 덕트(104)가 연결될 경우, 흡입 덕트(103)가 공기 흡입구(101)에 연통되게 연결되고, 토출 덕트(104)가 공기 토출구(102)에 연통되게 연결될 수 있다. 에어 핸들링 유닛(H)은 실내의 공기를 흡입 덕트(101)를 통해 흡입한 후 제 1 냉매-공기 열교환기(40)와 제 2 냉매-공기 열교환기(84)를 순차적으로 통과하고, 이후 토출 덕트(102)를 통해 실내로 다시 토출될 수 있다.

히트 펌프식 공기조화기는 공기가 제 1 냉매- 공기 열교환기(40)와 제 2 냉매-공기 열교환기(84) 중 어느 하나를 통과한 후 다른 하나를 통과하게 설치된다.

즉, 제 1 냉매- 공기 열교환기(40)와 제 2 냉매-공기 열교환기(84)는 공기 유동방향으로 전,후 배치되게 설치된다.

제 1 냉매- 공기 열교환기(40)와 제 2 냉매-공기 열교환기(84)는 난방 운전시, 제 1 냉매-공기 열교환기(40)로 제 1 냉매가 통과하고, 제 2 냉매-공기 열교환기(84)로 제 2 냉매가 통과할 경우, 제 2 냉매-공기 열교환기(84)가 제 1 냉매-공기 열교환기(40) 보다 고온이므로, 공기가 제 1 냉매- 공기 열교환기(40)를 먼저 통과한 후 제 2 냉매-공기 열교환기(84)를 통과하게 설치되는 것이 바람직하다.

즉, 제 1 냉매- 공기 열교환기(40)는 공기 흡입구(101)와 공기 토출구(102) 중 공기 흡입구(101)에 더 가깝게 위치되게 설치될 수 있고, 제 2 냉매-공기 열교환기(84)는 공기 흡입구(101)와 공기 토출구(102) 중 공기 토출구(102)에 더 가깝게 위치되게 설치될 수 있다.

예를 들어, 공기 흡입구(101)가 에어 핸들링 유닛(H)에 형성되는 높이가 공기 토출구(102)가 에어 핸들링 유닛(H)에 형성되는 높이 보다 낮고, 송풍기(100)가 공기의 유동 방향을 하측에서 상측으로 유동시킬 경우, 제 2 냉매-공기 열교환기(84)가 제 1 냉매- 공기 열교환기(40)의 상측에 위치되게 설치될 수 있다.

또한, 공기 흡입구(101)가 에어 핸들링 유닛(H)의 좌측에 형성되고 공기 토출구(103)가 에어 핸들링 유닛(H)의 우측에 형성될 경우, 제 2 냉매-공기 열교환기(84)는 에어 핸들링 유닛(H)의 내부 우측에 설치되고, 제 1 냉매- 공기 열교환기(40)는 에어 핸들링 유닛(H)의 내주 좌측에 설치될 수 있다.

에어 핸들링 유닛(H)은 공기 흡입구(101)와 공기 토출구(102)가 형성되고 외관을 형성하는 케이스(106)을 포함하고, 케이스(106)는 공조실(108)과, 공조실(108)과 구획된 기계실(110)을 포함할 수 있다.

에어 핸들링 유닛(H)는 케이스(110)의 내부에는 공조실(106)과 기계실(108)을 구획하는 베리어(112)가 설치될 수 있다.

공조실(108)에는 제 1 냉매- 공기 열교환기(40)와 제 2 냉매-공기 열교환기(84)와 송풍기(100)가 설치될 수 있다.

기계실(110)에는 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기(50)와 케스케이드 압축기(82)는 설치될 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 히트 펌프식 공기조화기 일실시예의 제어 블록도이다.

히트 펌프식 공기조화기는 사용자가 냉방,난방을 선택할 수 있는 입력부(120)와, 입력부(120)의 입력에 따라 냉동 사이클 회로(2)와 케스케이드 회로(4)와 송풍기(100)를 제어하는 제어부(122)를 더 포함할 수 있다.

히트 펌프식 공기조화기는 냉동 사이클 회로(2)와 케스케이드 회로(4)가 운전조건에 따라 각각 또는 함께 운전 가능한다.

여기서, 운전조건은 냉난방 여부, 실내 희망온도와 실내 현재온도의 차, 실외온도 등으로서, 냉방운전이면 냉동 사이클 회로(2)가 냉방 모드로 운전되고, 난방운전이면 냉동 사이클 회로(2)가 난방 모드로 운전된다. 또한, 실내 희망온도와 실내 현재온도의 차가 클 경우, 실내를 빠른 속도로 실내 희망온도에 도달하게 냉동 사이클 회로(2)와 케스케이드 회로(4)가 함께 운전될 수 있고, 실내 희망온도와 실내 현재온도의 차가 작을 경우 냉동 사이클 회로(2)만을 운전하고, 케스케이드 회로(4)를 운전하지 않을 수 있다. 또한, 실외 온도가 설정온도 이하로 낮을 경우 냉동 사이클 회로(2)와 케스케이드 회로(4)가 함께 운전될 수 있고, 실외 온도가 설정온도 초과일 경우 냉동 사이클 회로(2)만을 운전하고, 케스케이드 회로(4)를 운전하지 않을 수 있다.

이하, 히트 펌프식 공기조화기의 운전에 대해 상세히 설명한다.

히트 펌프식 공기조화기는 냉방 운전시, 도 2에 도시된 바와 같이, 압추기(12)가 구동되고, 제 1 냉매-공기 열교환기(40)로 제 1 냉매가 유동되게 운전될 수 있다.

히트 펌프식 공기조화기는 난방 운전시, 도 3에 도시된 바와 같이, 압축기(12)가 구동되고, 케스케이드 압축기(82)가 정지이며, 제 1 냉매- 공기 열교환기(40)로 제 1 냉매가 유동되는 단독 히팅 모드로 운전될 수 있다.

제 1 조절밸브(68)와 제 2 조절밸브(78)은 단독 히팅 모드시 제 1 조절밸브(68)를 개방하고, 제 2 조절밸브(78)를 폐쇄하여, 제 1 냉매가 제 1 냉매- 공기 열교환기(40)로 유동되게 하여 제 1 냉매가 공기와 열교환되게 한다.

히트 펌프식 공기조화기는 난방 운전시 도 4에 도시된 바와 같이, 압축기(12)와 케스케이드 압축기(82)가 구동되고 , 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기(50)로 제 1 냉매가 유동되며, 제 2 냉매-공기 열교환기(84)로 제 2 냉매가 유동되는 리 히팅 모드로 운전될 수 있다.

제 1 조절밸브(68)와 제 2 조절밸브(78)는 리히팅 모드시 제 1 조절밸브(68)를 폐쇄하고, 제 2 조절밸브(78)를 개방하여, 제 1 냉매가 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기(50)로 유동되게 하여 제 2 냉매가 제 1 냉매에 의해 증발되게 한다.

히트 펌프식 공기조화기는 난방 운전시 도 5에 도시된 바와 같이, 압축기(12)와 케스케이드 압축기(82)가 구동되고 , 제 1 냉매- 공기 열교환기(40)와 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기(50)로 제 1 냉매가 유동되며, 제 2 냉매-공기 열교환기(84)로 제 2 냉매가 유동되는 다단 히팅 모드로 운전될 수 있다.

제 1 조절밸브(68)와 제 2 조절밸브(78)는 다단 히팅 모드는 상기 제 1 조절밸브(68)와 제 2 조절밸브(78)를 개방하여, 제 1 냉매가 제 1 냉매- 공기 열교환기(40)로 유동되게 하여 제 1 냉매가 공기와 열교환되게 하고, 제 1 냉매가 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기(50)로 유동되게 하여 제 2 냉매가 제 1 냉매에 의해 증발되게 한다.

히트 펌프식 공기조화기는 실외온도, 실내온도, 희망온도 등의 각종 운전조건에 따라 단독히팅모드와 리히팅모드와 다단히팅모드가 선택적으로 실시될 수 있고, 운전조건이 가변되면 운전중이된 모드를 중단하고 타 모드로 전환되는 것이 가능하다.

히트 펌프식 공기조화기는 난방 운전시, 상기와 같이 운전조건에 따라 단독히팅모드와 리히팅모드와 다단히팅모드가 선택적으로 실시되지 않고, 리히팅모드와 다단히팅모드 중 하나의 모드가 실시되는 것도 가능하다.

즉, 제어부(122)는 냉방 운전시, 냉동 사이클 회로(2)를 냉방 모드로 운전하고, 케스케이드 압축기(82)를 정지하며, 제 1 조절밸브(68)를 개방하고, 제 2 조절밸브(78)를 밀폐할 수 있고, 난방 운전시 냉동 사이클 회로(2)를 난방 모드로 운전하고, 케스케이드 압축기(82)를 구동되며, 제 1 조절밸브(68)를 폐쇄하고, 제 2 조절밸브(78)가 개방할 수 있다.

제어부(122)는 냉방 운전시, 냉동 사이클 회로(2)를 냉방 모드로 운전하고, 케스케이드 압축기(82)를 정지하며, 제 1 조절밸브(68)를 개방하고, 제 2 조절밸브(78)를 밀폐할 수 있고, 난방 운전시 냉동 사이클 회로(2)를 난방 모드로 운전하고, 케스케이드 압축기(82)를 구동되며, 제 1 조절밸브(68)와 제 2 조절밸브(78)가 개방할 수 있다.

이하, 난방 운전시 리히팅모드와 다단히팅모드 중 하나의 모드가 실시되는 예를 들어 상세히 설명한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 냉방 운전시, 제어부(120)는 압축기(12)와 실외팬(19)을 구동시키고, 냉난방 절환밸브(20)를 냉방 모드로 하며, 제 1 조절밸브(68)를 개방하며, 송풍기(100)를 구동시킨다.

압축기(12)의 구동시 압축기(12)에서 압축된 제 1 냉매는 도 2에 도시된 바와 같이, 냉난방 절환밸브(20)를 통과하여 실외 열교환기(18)로 유동되어 실외 열교환기(18)에서 응축되고, 이후 팽창기구(16)와 제 1 조절밸브(68)를 통과하면서 팽창기구(16)와 제 1 조절밸브(68) 중 적어도 하나에 의해 팽창되며, 제 1 냉매-공기 열교환기(40)에서 공기과 열교환되어 증발된 후 압축기(12)로 회수된다.

이때, 실내의 공기는 공기 흡입구(101)를 통과해 제 1 냉매- 공기 열교환기(40)로 유동되고, 제 1 냉매- 공기 열교환기(40)에 의해 냉각된 후 제 2 냉매- 공기 열교환기(84)를 열교환없이 통과하고, 공기 토출구(102)를 통과해 실내로 토출된다.

그리고, 난방 운전시, 제어부(120)는 압축기(12)와 실외팬(19)을 구동시키고, 냉난방 절환밸브(20)를 난방 모드로 하며, 케스케이드 압축기(82)와 송풍기(100)를 구동한다. 그리고, 제어부(120)는 제 1 조절밸브(68)와 제 2 조절밸브(78) 중 제 2 조절밸브(78)를 개방하고 제 1 조절밸브(68)을 밀폐하거나 제 1 조절밸브(68)와 제 2 조절밸브(78) 모두를 개방한다.

먼저, 제 1 조절밸브(68)와 제 2 조절밸브(78) 중 제 2 조절밸브(78)만이 개방되는 경우를 설명하면 다음과 같다.

압축기(12)에서 압축된 제 1 냉매는 도 4에 도시된 바와 같이, 냉난방 절환밸브(20)를 통과하여 제 2 냉매-공기 열교환기(50)의 응축 유로(52)에서 제 2 냉매와 열교환되어 응축되고, 이후 제 2 조절밸브(78)와 팽창기구(16)를 통과하면서 제 2 조절밸브(78)와 팽창기구(16) 중 적어도 하나에 의해 팽창되며, 실외 열교환기(18)에서 실외 공기와 열교환되어 증발된 후 압축기(12)로 회수된다.

그리고, 케스케이드 압축기(82)에서 압축된 제 2 냉매는 제 2 냉매- 물 열교환기(84)에서 공기과 열교환되어 응축되고, 이후 케스케이드 팽창기구(86)에서 팽창되며, 제 1 냉매-제 2 냉매 열교환기(50)의 증발 유로(54)에서 제 1 냉매와 열교환되어 증발된 후 케스케이드 압축기(82)로 회수된다.

이때, 실내의 공기는 공기 흡입구(101)를 통과해 제 1 냉매- 공기 열교환기(40)로 유동되고, 제 1 냉매- 공기 열교환기(40)를 열교환없이 통과한 후 제 2 냉매- 공기 열교환기(84)에 의해 가열되고, 공기 토출구(102)를 통과해 실내로 토출된다.

한편, 제 1 조절밸브(68)와 제 2 조절밸브(78)가 모두 개방되는 경우를 설명하면 다음과 같다.

압축기(12)에서 압축된 제 1 냉매는 도 5에 도시된 바와 같이, 냉난방 절환밸브(20)를 통과한 후 제 1 냉매-공기 열교환기(40)와 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기(50)로 분산되어 유동된다.

제 1 냉매-물 열교환기(40)로 유동된 제 1 냉매는 제 1 냉매-공기 열교환기(40)에서 공기과 열교환되어 응축된 후 제 1 조절밸브(68)를 통과하여 팽창기구(16)로 유동되고, 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기(50)로 유동된 제 1 냉매는 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기(50)의 응축 유로(52)에서 제 2 냉매와 열교환되어 응축되고, 이후 제 2 조절밸브(78)를 통과하여 제 1 조절밸브(68)를 통과한 냉매와 혼합되어 팽창기구(16)로 유동된다.

제 1 냉매-공기 열교환기(40)에서 응축된 제 1 냉매는 제 1 조절밸브(68)와 팽창기구(16) 중 적어도 하나에서 팽창되고, 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기(50)에서 응축된 제 1 냉매는 제 2 조절밸브(78)와 팽창기구(16) 중 적어도 하나에서 팽창되며, 제 1 냉매는 실외 열교환기(18)로 유동되어 실외 열교환기(18)에서 실외 공기와 열교환되어 증발된 후 압축기(12)로 회수된다.

그리고, 케스케이드 압축기(82)에서 압축된 제 2 냉매는 제 2 냉매- 공기 열교환기에서 공기와 열교환되어 응축되고, 이후 케스케이드 팽창기구(86)에서 팽창되며, 제 1 냉매-제 2 냉매 열교환기(50)의 증발 유로(54)에서 제 1 냉매와 열교환되어 증발된 후 케스케이드 압축기(82)로 회수된다.

이때, 실내의 공기는 공기 흡입구(101)를 통과해 제 1 냉매- 공기 열교환기(40)로 유동되고, 제 1 냉매- 공기 열교환기(40)에 의해서 1차적으로 가열되고, 제 2 냉매- 공기 열교환기(84)에 의해 2차적으로 가열되며, 공기 토출구(102)를 통과해 실내로 토출된다.

2: 냉동 사이클 회로 4: 케스케이드 회로
12: 압축기 14: 이용 열교환기
16: 팽창기구 18: 실외 열교환기
40: 제 1 냉매-공기 열교환기
50: 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기
52: 응축 유로 54: 증발 유로
68: 제 1 조절밸브 78: 제 2 조절밸브
82: 케스케이드 압축기 84: 제 2 냉매-공기 열교환기
86: 케스케이드 팽창기구 100: 송풍기구
101: 공기 흡입구 102: 공기 토출구
108: 송풍실 110: 기계실
H: 에어 핸들링 유닛

Claims (18)

1. 제 1 냉매를 압축하는 압축기와 상기 제 1 냉매와 공기가 열교환되는 제 1 냉매-공기 열교환기를 갖는 냉동 사이클 회로와;
   제 2 냉매와 공기가 열교환되는 제 2 냉매-공기 열교환기와, 상기 냉동 사이클 회로의 제 1 냉매에 의해 제 2 냉매가 증발되는 제 1 냉매-제 2 냉매 열교환기를 상기 냉동 사이클 회로와 공유하는 케스케이드 회로와;
   상기 제 1 냉매-공기 열교환기와 제 2 냉매 -공기 열교환기로 공기를 유동시키는 송풍기를 포함하고,
   상기 냉동 사이클 회로와 케스케이드 회로는 운전조건에 따라 각각 또는 함께 운전 가능하고,
   상기 제 1 냉매- 공기 열교환기와 제 2 냉매-공기 열교환기는 공기가 상기 제 1 냉매- 공기 열교환기와 제 2 냉매-공기 열교환기 중 어느 하나를 통과한 후 다른 하나를 통과하게 배치된 히트 펌프식 공기조화기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 냉매-공기 열교환기와 상기 제 1 냉매-제 2 냉매 열교환기는 냉매 유로가 병렬로 연결된 히트 펌프식 공기조화기.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 히트 펌프식 공기조화기는,
   상기 압축기가 구동되고, 상기 제 1 냉매- 공기 열교환기로 제 1 냉매가 유동되는 단독 히팅 모드와;
   상기 압축기와 케스케이드 압축기가 구동되고 ,상기 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기로 제 1 냉매가 유동되며, 상기 제 2 냉매-공기 열교환기로 제 2 냉매가 유동되는 리 히팅 모드와;
   상기 압축기와 케스케이드 압축기가 구동되고 , 상기 제 1 냉매- 공기 열교환기와 상기 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기로 제 1 냉매가 유동되며, 상기 제 2 냉매-공기 열교환기로 제 2 냉매가 유동되는 다단 히팅 모드를 갖는 히트 펌프식 공기조화기.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제 1 냉매-공기 열교환기로 유동되는 제 1 냉매를 조절하는 제 1 조절밸브와;
   상기 제 1 냉매-제 2 냉매 열교환기로 유동되는 제 1 냉매를 조절하는 제 2 조절밸브를 더 포함하는 히트 펌프식 공기조화기.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 단독 히팅 모드는 상기 제 1 조절밸브를 개방하고, 제 2 조절밸브를 폐쇄하는 히트 펌프식 공기조화기.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 리히팅 모드는 상기 제 1 조절밸브를 폐쇄하고, 제 2 조절밸브를 개방하는 히트 펌프식 공기조화기.
7. 제 4 항에 있어서,
   상기 다단 히팅 모드는 상기 제 1 조절밸브와 제 2 조절밸브를 개방하는 히트 펌프식 공기조화기.
8. 제 1 냉매가 순환되는 압축기와 이용 열교환기와 팽창기구와 실외 열교환기를 포함하고, 상기 이용 열교환기가 제 1 냉매와 공기를 열교환할 수 있는 제 1 냉매- 공기 열교환기와, 제 1 냉매와 제 2 냉매를 열교환할 수 있는 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기를 포함하는 냉동 사이클 회로와;
   상기 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기를 통과한 제 2 냉매를 압축하는 캐스케이드 압축기와;
   상기 캐스케이드 압축기에서 압축된 제 2 냉매가 공기와 열교환할 수 있는 제 2 냉매-공기 열교환기와;
   상기 제 2 냉매-공기 열교환기를 통과한 제 2 냉매를 팽창시키는 케스케이드 팽창기구와;
   상기 제 1 냉매- 공기 열교환기와 제 2 냉매-공기 열교환기로 공기를 유동시키는 송풍기를 포함하고,
   상기 제 1 냉매- 공기 열교환기와 제 2 냉매-공기 열교환기는 공기가 상기 제 1 냉매- 공기 열교환기와 제 2 냉매-공기 열교환기 중 어느 하나를 통과한 후 다른 하나를 통과하게 배치된 히트 펌프식 공기조화기.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 제 1 냉매-공기 열교환기와 상기 제 1 냉매-제 2 냉매 열교환기는 냉매 유로가 병렬로 연결된 히트 펌프식 공기조화기.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 냉매-공기 열교환기로 유동되는 제 1 냉매를 조절하는 제 1 조절밸브와;
    상기 제 1 냉매-제 2 냉매 열교환기로 유동되는 제 1 냉매를 조절하는 제 2 조절밸브를 더 포함하는 히트 펌프식 공기조화기.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 냉동 사이클 회로는 제 1 냉매를 상기 압축기와 이용 열교환기와 팽창기구와 실외 열교환기의 순서로 순환시키거나 상기 압축기와 실외 열교환기와 팽창기구와 이용 열교환기의 순서로 순환시키는 냉매 절환밸브를 더 포함하는 히트 펌프식 공기조화기.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 히트 펌프식 공기조화기는 상기 냉동 사이클 회로가 냉방 모드로 운전되고, 상기 케스케이드 압축기가 정지이며, 상기 제 1 조절밸브가 개방이고, 상기 제 2 조절밸브가 밀폐되는 냉방 운전 모드와,
    상기 냉동 사이클 회로가 난방 모드로 운전되고, 상기 케스케이드 압축기가 구동되며, 상기 제 1 조절밸브가 폐쇄되고, 상기 제 2 조절밸브가 개방되는 리히팅 모드를 갖는 히트 펌프식 공기조화기.
13. 제 11 항에 있어서,
    상기 히트 펌프식 공기조화기는 상기 냉동 사이클 회로가 냉방 모드로 운전되고, 상기 케스케이드 압축기가 정지이며, 상기 제 1 조절밸브가 개방이고, 상기 제 2 조절밸브가 밀폐되는 냉방 운전 모드와,
    상기 냉동 사이클 회로가 난방 모드로 운전되고, 상기 케스케이드 압축기가 구동되며, 상기 제 1 조절밸브와 제 2 조절밸브가 개방되는 다단 히팅 모드를 갖는 히트 펌프식 공기조화기.
14. 삭제
15. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 냉매- 공기 열교환기와 제 2 냉매-공기 열교환기는 공기가 상기 제 1 냉매- 공기 열교환기를 먼저 통과한 후 상기 제 2 냉매-공기 열교환기를 통과하게 설치된 히트 펌프식 공기조화기.
16. 제 8 항에 있어서,
    상기 압축기와 팽창기구와 실외 열교환기는 실외기에 설치되고,
    상기 이용 열교환기와 케스케이드 압축기와 제 2 냉매-공기 열교환기와 케스케이드 팽창기구와 송풍기는 에어 핸들링 유닛에 설치된 히트 펌프식 공기조화기.
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 에어 핸들링 유닛은 공기 흡입구와 공기 토출구가 형성된 공조실과, 상기 공조실과 구획된 기계실을 포함하고,
    상기 제 1 냉매- 제 2 냉매 열교환기는 상기 기계실에 설치되며,
    상기 제 1 냉매- 공기 열교환기와 제 2 냉매-공기 열교환기는 상기 공조실에 설치되는 히트 펌프식 공기조화기.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 송풍기는 상기 공조실에 설치되고,
    상기 케스케이드 압축기는 상기 기계실에 설치되는 히트 펌프식 공기조화기.

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