KR101996053B1 - 공기조화기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 공기조화기는 냉매를 압축하는 압축기와; 실외 공기가 전열 열교환유닛와 먼저 열교환된 후 후열 열교환유닛와 열교환되고 전열 열교환유닛과 후열 열교환유닛이 연결 유로로 연결된 실외열교환기와; 냉매를 팽창시키는 팽창기구와; 냉방운전과 난방운전을 절환하는 냉난방절환밸브와; 냉방 운전시 팽창기구에서 팽창된 냉매를 증발시키며, 난방 운전시 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 실내열교환기와; 냉방 운전시 냉난방절환밸브에서 유동된 냉매를 상기 후열 열교환유닛로 안내함과 아울러 전열 열교환유닛에서 유동된 냉매를 상기 팽창기구로 안내하며, 난방 운전시 팽창기구에서 유동된 냉매를 후열 열교환유닛으로 안내함과 아울러 전열 열교환유닛에서 유동된 냉매를 냉난방절환밸브로 안내하는 실외열교환기 카운터 플로우 모듈을 포함하여, 냉방 운전과 난방 운전시 냉매와 실외 공기가 실외열교환기에서 카운터 플로우로 열교환되므로 실외열교환기의 열교환 성능이 높은 이점이 있다.

Description

공기조화기{Air conditioner}
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 특히 실외 공기가 실외열교환기의 전열 열교환유닛을 먼저 통과한 후 실외열교환기의 후열 열교환유닛을 통과하는 공기조화기에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 압축기와 실외열교환기와 팽창기구와 실내열교환기를 포함하는 냉동 사이클을 이용하여 실내를 냉방 또는 난방시키는 장치로서, 실내를 냉방시키는 냉방기로 구성되거나, 실내를 냉방시키거나 난방시키는 냉난방 겸용 공기조화기(즉, 히트 펌프)로 구성된다.
공기조화기는 냉난방 겸용 공기조화기로 구성되는 경우, 냉방운전과 난방 운전에 따라 압축기에서 압축된 냉매를 유로를 바꾸는 사방 밸브를 포함하여, 냉방 운전시 압축기에서 압축된 냉매가 사방밸브와 실외열교환기와 팽창기구와 실내열교환기와 사방밸브를 차례로 통과하여 압축기로 순환됨에 따라 실외열교환기가 응축기로 작용함과 아울러 실내열교환기가 증발기로 작용하고, 난방 운전시 압축기에서 압축된 냉매가 사방밸브와 실내열교환기와 팽창기구와 실외열교환기와 사방밸브를 차례로 통과하여 압축기로 순환됨에 따라 실내열교환기가 응축기로 작용함과 아울러 실외열교환기가 증발기로 작용한다.
공기조화기는 실외열교환기가 전열 열교환유닛과 후열 열교환유닛의 2열의 열교환유닛을 갖을 수 있다. 공기조화기는 냉방운전시 실외 공기가 전열 열교환유닛으로 들어가 후열 열교환유닛으로 나오고, 냉매가 후열 열교환유닛으로 들어가서 전열열교환기로 나오는 대향류(counter flow) 열교환방식으로 실외열교환기가 열교환될 수 있다. 공기조화기는 난방운전시 실외 공기가 전열 열교환유닛으로 들어가 후열 열교환유닛으로 나오고, 냉매도 전열 열교환유닛으로 들어가 후열 열교환유닛으로 나오는 평행류 열교환방식으로 실외열교환기가 열교환될 수 있다.
일본 공개특허공보 특개2010-159926호(2010.07.22.)
종래 기술에 따른 공기조화기는 난방 운전시 실외열교환기의 냉매와 실외 공기가 평행류 열교환방식으로 열교환되는 경우, 열교환 효율이 낮고, 전열 열교환유닛에 서리가 쉽게 착상될 수 있어 난방 성능이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 실외열교환기가 냉방운전과 난방운전시 각각 카운터 플로우 열교환방식으로 냉매와 실외공기를 열교환시키는 공기조화기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기는 냉매를 압축하는 압축기와; 실외 공기가 전열 열교환유닛와 먼저 열교환된 후 후열 열교환유닛와 열교환되고 상기 전열 열교환유닛과 후열 열교환유닛이 연결 유로로 연결된 실외열교환기와; 냉매를 팽창시키는 팽창기구와; 냉방운전과 난방운전을 절환하는 냉난방절환밸브와; 냉방 운전시 상기 팽창기구에서 팽창된 냉매를 증발시키며, 난방 운전시 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 실내열교환기와; 냉방 운전시 상기 냉난방절환밸브에서 유동된 냉매를 상기 후열 열교환유닛로 안내함과 아울러 상기 전열 열교환유닛에서 유동된 냉매를 상기 팽창기구로 안내하며, 난방 운전시 상기 팽창기구에서 유동된 냉매를 상기 후열 열교환유닛으로 안내함과 아울러 상기 전열 열교환유닛에서 유동된 냉매를 상기 냉난방절환밸브로 안내하는 실외열교환기 카운터 플로우 모듈을 포함한다.
상기 실외열교환기 카운터 플로우 모듈은, 제 1,2,3,4 체크밸브와; 상기 제 1 체크밸브와 제 2 체크밸브를 연결하고 상기 팽창기구와 연결된 제 1 연결유로와; 상기 제 3 체크밸브와 제 4 체크밸브를 연결하고 상기 냉난방절환밸브와 연결된 제 2 연결유로와; 상기 제 2 체크밸브와 제 3 체크밸브를 연결하고 상기 후열 열교환유닛과 연결된 제 3 연결유로와; 상기 제 1 체크밸브와 제 4 체크밸브를 연결하고 상기 전열 열교환유닛과 연결된 제 4 연결유로를 포함한다.
상기 제 1 체크밸브는 냉방 운전시 상기 제 4 연결유로에서 유동된 냉매를 제 1 연결유로로 통과시키고, 상기 제 2 체크밸브는 난방 운전시 상기 제 1 연결유로에서 유동된 냉매를 제 3 연결유로로 통과시키고, 상기 제 3 체크밸브는 냉방 운전시 상기 제 2 연결유로에서 유동된 냉매를 제 3 연결유로로 통과시키고, 상기 제 4 체크밸브는 난방 운전시 상기 제 4 연결유로에서 유동된 냉매를 상기 제 2 연결유로로 통과시킨다.
상기 냉난방절환밸브는 냉방시 상기 압축기에서 압축된 냉매를 상기 실외열교환기 카운터 플로우 모듈로 유동시키고, 상기 실내열교환기에서 증발된 냉매를 상기 압축기로 유동시킨다.
상기 냉난방절환밸브는 난방시 상기 압축기에서 압축된 냉매를 상기 실내열교환기로 유동시키고, 상기 실외열교환기 카운터 플로우 모듈에서 유동된 냉매를 상기 압축기로 유동시킨다.
본 발명은 냉방 운전과 난방 운전시 냉매와 실외 공기가 실외열교환기에서 카운터 플로우로 열교환되므로 실외열교환기의 열교환 성능이 높은 이점이 있다.
또한, 모터 등의 전장기구 없이 제 1,2,3,4 체크밸브가 자체적으로 냉매의 유동 방향을 결정하므로, 모터 등의 전장기구를 이용하는 경우 보다 비용이 저렴할 수 있는 이점이 있다.
또한, 착상 조건의 난방 운전시, 후열 열교환유닛이 냉매 입구가 되고, 전열 열교환유닛에는 후열 열교환유닛 보다 높은 온도의 냉매가 흐를 수 있으므로, 전열 열교환유닛의 착상을 지연시킬 수 있고, 난방 운전시간을 최대화할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 냉방 운전시 냉매 흐름이 도시된 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 난방 운전시 냉매 흐름이 도시된 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 냉방 운전시 냉매 흐름이 도시된 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 난방 운전시 냉매 흐름이 도시된 구성도이다.
본 실시예의 공기조화기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 냉매를 압축하는 압축기(1)와; 실외 공기가 전열 열교환유닛(2)과 먼저 열교환된 후 후열 열교환유닛(3)과 열교환되고 전열 열교환유닛(2)과 후열 열교환유닛(3)이 연결 유로로 연결된 실외열교환기(4)와; 냉매를 팽창시키는 팽창기구(5)와; 냉방운전과 난방운전을 절환하는 냉난방절환밸브(6)와; 냉방 운전시 상기 팽창기구에서 팽창된 냉매를 증발시키며, 난방 운전시 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 실내열교환기(7)를 포함한다. 공기조화기는 냉방 운전과 난방 운전시 각각 실외공기와 냉매가 카운터 플로우로 열교환되게 냉매를 조절하는 실외열교환기 카운터 플로우 모듈(8)을 포함한다. 실외열교환기 카운터 플로우 모듈(8)은 냉방 운전시 냉난방절환밸브(6)에서 유동된 냉매를 후열 열교환유닛(3)으로 안내한다. 실외열교환기 카운터 플로우 모듈(8)은 냉방 운전시 전열 열교환유닛(2)에서 유동된 냉매를 팽창기구(5)로 안내한다. 실외열교환기 카운터 플로우 모듈(8)은 난방 운전시 팽창기구(5)에서 유동된 냉매를 후열 열교환유닛(3)으로 안내한다. 실외열교환기 카운터 플로우 모듈(8)은 난방 운전시 전열 열교환유닛(2)에서 유동된 냉매를 냉난방절환밸브(6)로 안내한다.
압축기(1)는 냉방 운전시, 실내열교환기(5)에서 증발된 냉매를 압축할 수 있다. 압축기(1)는 난방 운전시, 실외열교환기(4)에서 증발된 후 실외열교환기 카운터 플로우 모듈(8)을 통과한 냉매를 압축할 수 있다. 압축기(1)는 일측에는 냉매가 압축기(1)로 흡입되는 압축기 흡입유로(11)가 연결되고, 타측에는 압축기(1)에서 압축된 냉매가 토출되는 압축기 토출유로(12)가 연결될 수 있다. 압축기 흡입유로(11)에는 액냉매가 담겨지고 기상냉매가 압축기 흡입유로(11)으로 안내되는 어큐물레이터(13)가 설치될 수 있다. 압축기 흡입유로(11)는 일단이 압축기(1)에 연결되고 타단이 냉난방절환밸브(6)에 연결될 수 있다. 압축기 토출유로(12)는 일단이 압축기(1)에 연결되고 타단이 냉난방절환밸브(6)에 연결될 수 있다.
실외열교환기(4)는 냉방운전시 압축기(1)에서 압축된 후 냉난방절환밸브(6)와 실외열교환기 카운터 플로우 모듈(8)를 순차적으로 통과한 냉매가 실외 공기와 열교환되어 응축되는 응축기로 기능할 수 있다. 실외열교환기(4)는 난방운전시 팽창기구(5)에서 팽창된 후 실외열교환기 카운터 플로우 모듈(8)를 통과한 냉매가 실외 공기와 열교환되어 증발되는 증발기로 기능할 수 있다. 실외열교환기(4)는 실외팬(42)에 의해 유동된 실외 공기를 냉매와 열교환시킬 수 있다. 실외팬(42)은 실외 공기가 전열 열교환유닛(2)을 먼저 통과한 후 후열 열교환유닛(3)을 통과하는 방향으로 실외 공기를 송풍시킬 수 있다. 실외 공기가 상기와 같이 전열 열교환유닛(2)과 후열 열교환유닛(3)을 순차적으로 통과할 때, 냉매는 후열 열교환유닛(3)을 먼저 통과한 후 전열 열교환유닛(2)을 통과하게 되면, 실외열교환기(4)가 전체적으로 대향류(Counter Flow)로 냉매와 공기를 열교환시킬 수 있게 되고, 냉방운전과 난방운전과 무관하게 냉매는 후열 열교환유닛(3)을 먼저 통과한 후 전열 열교환유닛(2)을 나중에 통과하는 것이 바람직하다. 냉매는 실외열교환기 카운터 플로우 모듈(8)에 의해 냉방운전과 난방운전에 상관없이 항상 후열 열교환유닛(3)을 먼저 통과한 후 전열 열교환유닛(2)을 나중에 통과할 수 있게 되고, 실외열교환기 카운터 플로우 모듈(8)에 대해서는 후술하여 상세히 설명한다.
전열 열교환유닛(2)과 후열 열교환유닛(3)은 그 각각이 핀-튜브형 열교환유닛으로 구성되거나, 판형 열교환유닛으로 구성될 수 있다. 실외열교환기(4)는 후열 열교환유닛(3)을 통과한 냉매가 연결 유로(44)를 통해 전열 열교환유닛(2)으로 유입될 수 있고, 연결 유로(44)는 냉매 유동 방향으로 후열 열교환유닛(3)의 출구단과 전열 열교환유닛(2)의 입구단을 연결할 수 있다.
팽창기구(5)는 냉방운전시, 후열 열교환유닛(3)와 전열 열교환유닛(2)를 순차적으로 통과하는 냉매를 팽창시키는 것으로서, 냉매 유동 방향으로 실외열교환기 카운터 플로우 모듈(8)와 실내열교환기(7) 사이에 설치될 수 있다. 팽창기구(5)는 EEV나 LEV 등의 팽창밸브나 캐필러리 튜브를 포함할 수 있다. 팽창기구(5)는 실외열교환기 카운터 플로우 모듈(8)와 실내열교환기(7) 사이 하나 또는 복수개 설치될 수 있다. 팽창기구(5)는 실내열교환기(7)와 실내열교환기 연결유로(51)로 연결될 수 있다. 팽창기구(5)와 실내열교환기(7)를 연결하는 실내열교환기 연결유로(51)는 액관이 될 수 있다. 팽창기구(5)는 실외열교환기 카운터 플로우 모듈(8)과 연결될 수 있다.
냉난방절환밸브(6)는 냉방운전시 압축기(1)에서 압축된 냉매를 실외열교환기 카운터 플로우 모듈(8)로 유동시키고, 실내열교환기(7)에서 증발된 냉매를 압축기(1)로 유동시킨다. 냉난방절환밸브(6)는 난방운전시 압축기(1)에서 압축된 냉매를 실내열교환기(7)로 유동시키고, 실외열교환기 카운터 플로우 모듈(8)에서 유동된 냉매를 압축기(1)로 유동시킨다. 냉난방절환밸브(6)는 압축기 흡입유로(11) 및 압축기 토출유로(12)와 각각 연결될 수 있고, 실내열교환기(7)와 실내열교환기 연결유로(61)로 연결될 수 있다. 냉난방절환밸브와 실내열교환기(7)를 연결하는 실내열교환기 연결유로(61)는 기관이 될 수 있다. 냉난방절환밸브(6)는 사뱅밸브로 구성될 수 있다. 냉난방절환밸브(6)는 실외열교환기 카운터 플로우 모듈(8)과 연결될 수 있다.
실내열교환기(7)는 냉방운전시 팽창기구(5)에서 팽창된 냉매를 실내 공기와 열교환시켜 증발시키는 증발기로 기능할 수 있다. 난방운전시 압축기(1)에서 압축된 냉매를 실내공기와 열교환시켜 응축시키는 응축기로 기능할 수 있다. 실내열교환기(7)는 실내팬(72)에 의해 유동된 실내 공기를 냉매와 열교환시킬 수 있다. 실내팬(72)은 실내열교환기(7)과 함께 실내기(I)에 설치될 수 있다. 실내팬(72)은 실내 공기를 한 방향으로 송풍시킬 수 있다. 실내열교환기(7)는 냉매가 통과하는 냉매 유로를 갖을 수 있고, 냉매 유로는 냉방운전과 난방운전시 냉매의 유동 방향이 반대가 될 수 있다. 즉, 실내열교환기(7)는 냉방운전과 난방운전시 입구단과 출구단이 서로 반대로 바뀔 수 있다.
실외열교환기 카운터 플로우 모듈(8)은 냉방 운전과 난방 운전과 무관하게 후열 열교환유닛(3)으로 냉매를 보내고, 전열 열교환유닛(2)으로부터 냉매를 받는 실외열교환기 카운터 플로우 유로부로서, 전열 열교환유닛(2)과 후열 열교환유닛(3)과 팽창기구(5) 및 냉난방절환밸브(6) 각각과 연결될 수 있다.
실외열교환기 카운터 플로우 모듈(8)은 제 1,2,3,4 체크밸브(82)(84)(86)(88)와; 제 1 체크밸브(82)와 제 2 체크밸브(84)를 연결하고 팽창기구(5)와 연결된 제 1 연결유로(110)와; 제 3 체크밸브(86)와 제 4 체크밸브(88)를 연결하고 냉난방절환밸브(6)와 연결된 제 2 연결유로(120)와; 제 2 체크밸브(84)와 제 3 체크밸브(86)를 연결하고 후열 열교환유닛(3)과 연결된 제 3 연결유로(130)와; 제 1 체크밸브(82)와 제 4 체크밸브(88)를 연결하고 전열 열교환유닛(2)과 연결된 제 4 연결유로(140)를 포함한다.
제 1,2,3,4 체크밸브(82)(84)(86)(88)는 유체가 한 쪽 방향으로만 흐르도록 만들어지고 역방향은 자동으로 차단되는 일방향 밸브이다. 제 1,2,3,4 체크밸브(82)(84)(86)(88)는 그 내부 유로가 냉매에 의해 개방될 수 있고, 내장된 스프링에 의해 그 내부 유로가 폐쇄될 수 있다.
제 1 체크밸브(82)는 냉방 운전시 제 4 연결유로(140))에서 유동된 냉매를 제 1 연결유로(110)로 통과시킬 수 있다.
제 2 체크밸브(84)는 난방 운전시 제 1 연결유로(110)에서 유동된 냉매를 제 3 연결유로(130)로 통과시킬 수 있다.
제 3 체크밸브(86)는 냉방 운전시 제 2 연결유로(120)에서 유동된 냉매를 제 3 연결유로(130)로 통과시킬 수 있다.
제 4 체크밸브(88)는 난방 운전시 제 4 연결유로(140)에서 유동된 냉매를 제 2 연결유로(120)로 통과시킬 수 있다.
제 1 연결유로(110)는 팽창기구(5)와 연결되는 제 1 공통유로(112)와, 제 1 공통유로(112)와 제 1 체크 밸브(82)를 연통시키는 제 1 체크밸브 연통유로(114)와, 제 1 공통유로(112)와 제 2 체크밸브(84)를 연통시키는 제 2 체크밸브 연통유로(116)를 포함한다.
제 2 연결유로(120)는 냉난방절환밸브(6)와 연결되는 제 2 공통유로(122)와, 제 2 공통유로(122)와 제 3 체크 밸브(86)를 연통시키는 제 3 체크밸브 연통유로(124)와, 제 2 공통유로(122)와 제 4 체크밸브(88)를 연통시키는 제 4 체크밸브 연통유로(126)를 포함한다.
제 3 연결유로(130)는 후열 열교환유닛(3)과 연결되는 제 3 공통유로(132)와, 제 3 공통유로(132)와 제 2 체크 밸브(84)를 연통시키는 제 2 체크밸브 연통유로(134)와, 제 3 공통유로(132)와 제 3 체크밸브(86)를 연통시키는 제 3 체크밸브 연통유로(136)를 포함한다.
제 4 연결유로(140)는 전열 열교환유닛(2)과 연결되는 제 4 공통유로(142)와, 제 4 공통유로(142)와 제 1 체크 밸브(82)를 연통시키는 제 1 체크밸브 연통유로(144)와, 제 4 공통유로(142)와 제 4 체크밸브(88)를 연통시키는 제 4 체크밸브 연통유로(146)를 포함한다.
제 1 체크밸브(82)는 제 1 연결유로(110)의 제 1 체크밸브 연통유로(114) 및 제 4 연결유로(140)의 제 1 체크밸브 연통유로(144)와 각각 연결될 수 있고, 제 1 연결유로(110)의 제 1 체크밸브 연통유로(114)와 제 4 연결유로(140)의 제 1 체크밸브 연통유로(144)의 사이에서 냉매를 유동,차단시킬 수 있다. 제 1 체크밸브(82)는 냉매가 제 1 연결유로(110)의 제 1 체크밸브 연통유로(114)에서 제 4 연결유로(140)의 제 1 체크밸브 연통유로(144)로 유동되는 것을 차단할 수 있다. 제 1 체크밸브(82)는 냉매가 제 4 연결유로(140)의 제 1 체크밸브 연통유로(144)에서 제 1 연결유로(110)의 제 1 체크밸브 연통유로(114)로 유동되게 할 수 있다.
제 2 체크밸브(84)는 제 1 연결유로(110)의 제 2 체크밸브 연통유로(116) 및 제 3 연결유로(130)의 제 2 체크밸브 연통유로(134)와 각각 연결될 수 있고, 제 1 연결유로(110)의 제 2 체크밸브 연통유로(116)와 제 3 연결유로(130)의 제 2 체크밸브 연통유로(134)의 사이에서 냉매를 유동,차단시킬 수 있다. 제 2 체크밸브(84)는 냉매가 제 1 연결유로(110)의 제 2 체크밸브 연통유로(116)에서 제 3 연결유로(130)의 제 2 체크밸브 연통유로(134)로 유동되게 할 수 있다. 제 2 체크밸브(84)는 냉매가 제 3 연결유로(130)의 제 2 체크밸브 연통유로(134)에서 제 1 연결유로(110)의 제 2 체크밸브 연통유로(116)로 유동되는 것을 차단할 수 있다.
제 3 체크밸브(86)는 제 2 연결유로(120)의 제 3 체크밸브 연통유로(124) 및 제 3 연결유로(130)의 제 3 체크밸브 연통유로(136)와 각각 연결될 수 있고, 제 2 연결유로(120)의 제 3 체크밸브 연통유로(124)와 제 3 연결유로(130)의 제 3 체크밸브 연통유로(136)의 사이에서 냉매를 유동,차단시킬 수 있다. 제 3 체크밸브(86)는 냉매가 제 2 연결유로(120)의 제 3 체크밸브 연통유로(124)에서 제 3 연결유로(130)의 제 3 체크밸브 연통유로(136)로 유동되게 할 수 있다. 제 3 체크밸브(86)는 냉매가 제 3 연결유로(130)의 제 3 체크밸브 연통유로(136)에서 제 2 연결유로(120)의 제 3 체크밸브 연통유로(124)로 유동되는 것을 차단할 수 있다.
제 4 체크밸브(88)는 제 2 연결유로(120)의 제 4 체크밸브 연통유로(126) 및 제 4 연결유로(140)의 제 4 체크밸브 연통유로(146)와 각각 연결될 수 있고, 제 2 연결유로(120)의 제 4 체크밸브 연통유로(126)와 제 4 연결유로(140)의 제 4 체크밸브 연통유로(146)의 사이에서 냉매를 유동,차단시킬 수 있다. 제 4 체크밸브(84)는 냉매가 제 2 연결유로(120)의 제 4 체크밸브 연통유로(126)에서 제 4 연결유로(140)의 제 4 체크밸브 연통유로(146)로 유동되는 것을 차단할 수 있다. 제 4 체크밸브(84)는 냉매가 제 4 연결유로(140)의 제 4 체크밸브 연통유로(146)에서 제 2 연결유로(120)의 제 4 체크밸브 연통유로(126)로 유동되게 할 수 있다.
실외열교환기 카운터 플로우 모듈(8)은 실외열교환기(4)와 실외팬(42)와 압축기(1) 및 냉난방절환밸브(6)와 함께 실외기(O)에 설치될 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 공기조화기는 운전시 압축기(1)가 구동될 수 있고, 실외팬(42) 및 실내팬(72)이 구동될 수 있다. 실외팬(42)의 구동시 실외 공기는 전열 열교환유닛(2)을 먼저 통과한 후 후열 열교환유닛(3)을 통과할 수 있고, 이후 실외로 토출될 수 있다. 실내팬(72)의 구동시 실내 공기는 실내열교환기(7)을 통과할 수 있고, 이후 공조시키고자 하는 실내로 토출될 수 있다. 압축기(1)의 구동시 압축기(1)는 냉매를 압축할 수 있다.
공기조화기의 운전이 냉방 운전이면, 냉난방절환밸브(6)는 압축기(1)에서 압축된 냉매를 제 2 연결유로(120)로 안내할 수 있고, 실내열교환기 연결유로(61)의 냉매를 압축기 흡입유로(11)로 안내할 수 있다. 압축기(1)에서 압축된 냉매는 압축기 토출유로(12)를 통과한 후 냉난방절환밸브(6)로 유동될 수 있고, 냉난방절환밸브(6)에서 제 2 연결유로(120)로 유동될 수 있다. 냉난방절환밸브(6)를 통과한 냉매는 제 2 공통유로(122)와 제 3 체크밸브 연통유로(124)를 순차적으로 통과한 후 제 3 체크밸브(86)를 통과할 수 있다. 제 3 체크밸브(86)를 통과한 냉매는 제 3 연결유로(130)로 유입될 수 있다. 제 3 체크밸브(86)를 통과한 냉매는 제 3 연결유로(130)의 제 3 체크밸브 연통유로(136)와 제 3 공통유로(132)를 순차적으로 통과한 후 후열 열교환유닛(3)으로 유입될 수 있다. 후열 열교환유닛(3)으로 유입된 냉매는 후열 열교환유닛(3)을 통과하면서 전열 열교환유닛(2)과 이미 열교환된 실외 공기와 열교환되어 1차적으로 응축될 수 있고, 이후 연결 유로(44)를 통해 전열 열교환유닛(2)으로 유입될 수 있다. 전열 열교환유닛(2)으로 유입된 전열 열교환유닛(2)을 통과하면서 실외 공기와 열교환되어 2차적으로 응축될 수 있고, 이후 전열 열교환유닛(2)에서 유출될 수 있다. 압축기(1)에서 압축된 냉매는 후열 열교환유닛(3)을 먼저 통과한 후 전열 열교환유닛(2)을 통과하고, 실외 공기는 전열 열교환유닛(2)을 먼저 통과한 후 후열 열교환유닛(3)을 통과하며, 냉매와 실외 공기는 실외열교환기(4)를 통과하면서 카운터 플로우로 열교환될 수 있고, 실외열교환기(4)는 열교환 성능이 높을 수 있다. 한편, 후열 열교환유닛(3)과 전열 열교환유닛(2)에서 응축된 냉매는 제 4 연결유로(140)로 유동될 수 있다. 전열 열교환유닛(2)에서 유동된 냉매는 제 4 연결유로(140)의 제 4 공용유로(142)와 제 1 체크밸브 연통유로(144)를 순차적으로 통과한 후 제 1 체크밸브(82)를 통과할 수 있다. 제 1 체크밸브(82)를 통과한 냉매는 제 1 연결유로(110)로 유입될 수 있다. 제 1 연결유로(110)로 유입된 냉매는 제 1 연결유로(110)의 제 1 체크밸브 연통유로(114)와 제 1 공통유로(112)를 순차적으로 통과하여 팽창기구(5)로 유동될 수 있고, 팽창기구(5)에서 팽창될 수 있다. 팽창기구(5)에서 팽창된 냉매는 실내열교환기 연결유로(51)를 통해 실내열교환기(7)로 유입될 수 있고, 실내열교환기(7)를 통과하면서 증발될 수 있다. 실내열교환기(7)에서 증발된 냉매는 실내열교환기 연결유로(61)를 통해 냉난방절환밸브(6)로 유동될 수 있고, 이후 냉난방절환밸브(6)에서 압축기 흡입유로(11)로 유동될 수 있고, 압축기 흡입유로(11)에서 압축기(1)로 흡입될 수 있다.
즉, 공기조화기의 냉방 운전시, 냉매는 압축기(1)-> 냉난방절환밸브(6)-> 제 3 체크밸브(86) -> 후열 열교환유닛(3) -> 전열 열교환유닛(2) -> 제 1 체크밸브(82) -> 팽창기구(5) -> 실내열교환기(7) -> 냉난방절환밸브(6)-> 압축기(1)의 순서로 유동될 수 있다.
공기조화기의 운전이 난방 운전이면, 냉난방절환밸브(6)는 압축기(1)에서 압축된 냉매를 실내열교환기 연결유로(61)로 안내할 수 있고, 제 2 연결유로(120)의 냉매를 압축기 흡입유로(11)로 안내할 수 있다. 압축기(1)에서 압축된 냉매는 압축기 토출유로(12)를 통과한 후 냉난방절환밸브(6)로 유동될 수 있고, 냉난방절환밸브(6)에서 실내열교환기 연결유로(61)로 유동될 수 있다. 실내열교환기 연결유로(61)로 유동된 냉매는 실내열교환기(7)로 유입될 수 있고, 실내열교환기(7)를 통과하면서 응축될 수 있다. 실내열교환기(7)에서 응축된 냉매는 실내열교환기 연결유로(51)를 통과하여 팽창기구(5)로 유동될 수 있고, 팽창기구(5)에서 팽창될 수 있다. 팽창기구(5)에서 팽창된 냉매는 제 1 연결유로(110)로 유동될 수 있다. 제 1 연결유로(110)로 유동된 냉매는 제 1 연결유로(110)의 제 1 공통유로(112)와 제 2 체크밸브 연통유로(116)를 순차적으로 통과한 후 제 2 체크밸브(84)를 통과할 수 있다. 제 2 체크밸브(84)를 통과한 냉매는 제 3 연결유로(130)로 유동될 수 있다. 제 3 연결유로(130)로 유동된 냉매는 제 3 연결유로(130)의 제 2 체크밸브 연통유로(134)와 제 3 공통유로(132)를 순차적으로 통과한 후 후열 열교환유닛(3)으로 유입될 수 있다. 후열 열교환유닛(3)으로 유입된 냉매는 후열 열교환유닛(3)을 통과하면서 전열 열교환유닛(2)과 이미 열교환된 실외 공기와 열교환되어 1차적으로 증발될 수 있고, 이후 연결 유로(44)를 통해 전열 열교환유닛(2)으로 유입될 수 있다. 전열 열교환유닛(2)으로 유입된 전열 열교환유닛(2)을 통과하면서 실외 공기와 열교환되어 2차적으로 증발될 수 있고, 이후 전열 열교환유닛(2)에서 유출될 수 있다. 팽창기구(5)에서 팽창된 냉매는 후열 열교환유닛(3)을 먼저 통과한 후 전열 열교환유닛(2)을 통과하고, 실외 공기는 전열 열교환유닛(2)을 먼저 통과한 후 후열 열교환유닛(3)을 통과하며, 냉매와 실외 공기는 실외열교환기(4)를 통과하면서 카운터 플로우로 열교환될 수 있고, 실외열교환기(4)는 열교환 성능이 높을 수 있다. 한편, 후열 열교환유닛(3)과 전열 열교환유닛(2)에서 증발된 냉매는 제 4 연결유로(140)로 유동될 수 있다. 전열 열교환유닛(2)에서 유동된 냉매는 제 4 연결유로(140)의 제 4 공용유로(142)와 제 4 체크밸브 연통유로(146)를 순차적으로 통과한 후 제 4 체크밸브(88)를 통과할 수 있다. 제 4 체크밸브(88)를 통과한 냉매는 제 2 연결유로(120)로 유입될 수 있다. 제 2 연결유로(120)로 유입된 냉매는 제 2 연결유로(120)의 제 4 체크밸브 연통유로(126)와 제 2 공통유로(122)를 순차적으로 통과하여 냉난방절환밸브(6)로 유동될 수 있고, 냉난방절환밸브(6)에서 압축기 흡입유로(11)로 안내될 수 있으며, 이후 압축기(1)로 흡입될 수 있다.
즉, 공기조화기의 난방 운전시, 냉매는 압축기(1)-> 냉난방절환밸브(6)-> 실내열교환기(7)-> 팽창기구(5)-> 제 2 체크밸브(84)-> 후열 열교환유닛(3) -> 전열 열교환유닛(2) -> 제 4 체크밸브(88) -> 냉난방절환밸브(6) -> 압축기(1)의 순서로 유동될 수 있다.
1: 압축기 2: 전열 열교환유닛
3: 후열 열교환유닛 4: 실외열교환기
5: 팽창기구 6: 냉난방절환밸브
7: 실내열교환기 8: 실외열교환기 카운터 플로우 모듈
80: 제 1 체크밸브 82: 제 2 체크밸브
84: 제 3 체크밸브 88: 제 4 체크밸브
` 110: 제 1 연결유로 120: 제 2 연결유로
130: 제 3 연결유로 140: 제 4 연결유로

Claims (5)

  1. 냉매를 압축하는 압축기와;
    실외 공기가 전열 열교환유닛와 먼저 열교환된 후 후열 열교환유닛와 열교환되고 상기 전열 열교환유닛과 상기 후열 열교환유닛이 연결 유로로 연결된 실외열교환기와;
    냉매를 팽창시키는 팽창기구와;
    냉방운전과 난방운전을 절환하는 냉난방절환밸브와;
    냉방 운전시 상기 팽창기구에서 팽창된 냉매를 증발시키며, 난방 운전시 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 실내열교환기와;
    상기 전열 열교환유닛, 상기 후열 열교환유닛, 상기 팽창기구 및 상기 냉난방절환밸브에 연결된 실외열교환기 카운터 플로우 모듈을 포함하고,
    상기 실외열교환기 카운터 플로우 모듈은,
    제 1,2,3,4 체크밸브와;
    상기 제 1 체크밸브와 상기 제 2 체크밸브를 연결하고 상기 팽창기구와 연결된 제 1 연결유로와;
    상기 제 3 체크밸브와 상기 제 4 체크밸브를 연결하고 상기 냉난방절환밸브와 연결된 제 2 연결유로와;
    상기 제 2 체크밸브와 상기 제 3 체크밸브를 연결하고 상기 후열 열교환유닛과 연결된 제 3 연결유로와;
    상기 제 1 체크밸브와 상기 제 4 체크밸브를 연결하고 상기 전열 열교환유닛과 연결된 제 4 연결유로를 포함하고,
    냉방 운전시, 냉매는 상기 압축기, 상기 냉난방절환밸브, 상기 제 3 체크밸브, 상기 후열 열교환유닛, 상기 전열 열교환유닛, 상기 제 1 체크밸브, 상기 팽창기구, 상기 실내열교환기, 상기 냉난방절환밸브 및 상기 압축기의 순서로 유동되고,
    난방 운전시, 냉매는 상기 압축기, 상기 냉난방절환밸브, 상기 실내열교환기, 상기 팽창기구, 상기 제 2 체크밸브, 상기 후열 열교환유닛, 상기 전열 열교환유닛, 상기 제 4 체크밸브, 상기 냉난방절환밸브 및 상기 압축기의 순서로 유동되는 공기조화기.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 체크밸브는 냉방 운전시 상기 제 4 연결유로에서 유동된 냉매를 제 1 연결유로로 통과시키고,
    상기 제 2 체크밸브는 난방 운전시 상기 제 1 연결유로에서 유동된 냉매를 제 3 연결유로로 통과시키고,
    상기 제 3 체크밸브는 냉방 운전시 상기 제 2 연결유로에서 유동된 냉매를 제 3 연결유로로 통과시키고,
    상기 제 4 체크밸브는 난방 운전시 상기 제 4 연결유로에서 유동된 냉매를 상기 제 2 연결유로로 통과시키는 공기조화기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉난방절환밸브는, 냉방 운전시 상기 압축기에서 압축된 냉매를 상기 제 2 연결유로로 유동시키고 상기 실내열교환기에서 증발된 냉매를 상기 압축기로 유동시키는 공기조화기.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 냉난방절환밸브는, 난방 운전시 상기 압축기에서 압축된 냉매를 상기 실내열교환기로 유동시키고 상기 제 2 연결유로에서 유동된 냉매를 상기 압축기로 유동시키는 공기조화기.
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