KR102034800B1

KR102034800B1 - 공기조화기

Info

Publication number: KR102034800B1
Application number: KR1020180000944A
Authority: KR
Inventors: 성상진
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2018-01-03
Filing date: 2018-01-03
Publication date: 2019-10-21
Also published as: KR20190083262A

Abstract

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기는 실내에 설치되며 냉매를 압축하는 압축기 유닛, 실내의 천장을 통해 매립되어 실외와 연통되며 실외공기와 냉매를 열교환하는 실외 열교환기 유닛, 실내에 설치되며 실내공기와 냉매를 열교환하는 실내 열교환기 유닛, 상기 압축기 유닛 내부에 설치되고, 냉방 시 상기 압축기 유닛에서 압축된 냉매를 상기 실외 열교환기 유닛으로 안내하고, 난방 시 상기 압축기 유닛에서 압축된 냉매를 상기 실내 열교환기 유닛으로 안내하는 사방밸브, 상기 압축기 유닛과 상기 실외 열교환기 유닛을 연결하는 제1 배관, 상기 압축기 유닛과 상기 실내 열교환기 유닛을 연결하는 제2 배관, 및 상기 실외 열교환기 유닛과 상기 실내 열교환기 유닛을 연결하는 제3 배관을 포함하며, 실내에 설치되는 경우 배관 노출이 줄어들어 외관상 미감을 저하시키지 않으며 설치 배관의 길이를 단축하여 열 손실을 줄이고 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

Description

공기조화기{AIR CONDITIONER}

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실내 적용 시 배관 노출이 줄어들어 외관상 미감을 저하시키지 않으며 배관의 길이를 단축하여 열 손실을 줄일 수 있는 공기조화기에 관한 것이다.

공기조화기는 사용자에게 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 냉매의 냉동사이클을 이용하여 실내를 냉/난방 시키거나 공기를 정화시키는 장치이다.

일반적으로, 공기조화기는 실내기와 실외기가 분리되어 설치되는 경우를 '분리형 공기조화기'라고 하고, 실내기와 실외기가 하나의 캐비닛에 함께 설치되는 경우를 '일체형 공기조화기'라고 한다.

한편, 건물 외부에 실외기를 설치할 수 없는 경우가 존재한다. 이와 같은 경우에 실외기를 건물 내부에 설치하는 방법으로서, 천장 매립 방법이 소개되어 있다. 하지만, 컴프레서 유닛 등은 소정의 높이를 가지며 세워 설치되는 부품으로서, 천장 매립 시 생활공간의 높이를 감소시키는 제약이 있었다.

따라서 실외기를 구성하는 컴프레서 유닛과 열교환기 유닛을 나누어, 컴프레서 유닛은 실내에 설치하고, 열교환 유닛은 천장에 매립하는 방식이 제안되었는데, 이를 모듈형 공기조화기라 한다.

도 1은 종래의 모듈형 공기조화기를 간략히 도시한 도면이고, 도 2는 종래의 공기조화기의 냉매 사이클 다이어그램이다.

도 1을 참조하면, 종래의 모듈형 공기조화기는 건물의 내부에 실외기 및 실내기를 설치하였는데, 압축기 유닛(100), 실외 열교환기 유닛(200)이 실내기(이하, 실내 열교환기 유닛(300)이라 함)와 함께 건물의 내부에 설치되었다.

일예로서, 압축기 유닛(100)은 높이 제약 상 건물의 내부(예: 기계실 또는 화장실 등)(1b)에 배치되었으며, 실외 열교환기 유닛(200)은 실내의 천장(1a)에 설치되었다. 그리고 실내 열교환 유닛(300)은 냉난방이 필요한 실내 공간(1c)에 설치되었다.

압축기 유닛(100)은 도 2에 도시된 바와 같이 압축기(110), 기액분리기(120), 오일분리기(130)로 구성되었으며, 실외 열교환기 유닛(200)은 열교환기(210)를 포함하여 구성되었다. 그리고 실내 열교환기 유닛(300)은 난방운전 시 냉매를 응축하는 응축기로 사용되었고, 냉방운전 시 냉매를 증발하는 증발기로 사용되었다.

그런데, 종래의 모듈형 공기조화기의 경우 실외 열교환기 유닛(200)과 압축기 유닛(100)의 외관 노출 때문에 미감을 저해하는 문제가 있었다.

이와 함께, 종래의 모듈형 공기조화기는 압축기 유닛(100)과 실외 열교환기 유닛(200) 사이를 연결하는 배관(11, 12)이 2개 이상 필요하였다. 그리고 압축기 유닛(100)과 실내 열교환기 유닛(300) 사이를 연결하는 배관(13, 14) 역시 2개 이상 필요하였으며, 실내에 설치되는 압축기 유닛(100)과 연결되는 배관의 수가 증가함에 따라 외관 미감을 저해하는 문제가 있었다.

나아가, 이와 같이 실내에 설치되는 압축기 유닛(100)과 연결되는 배관의 수가 증가함에 따라 자연히 배관 길이가 늘어났으며, 이로 인해 열 손실 증가 및 설치비용 증가 등의 문제가 따랐다.

관련된 선행문헌으로서, 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0074227호(2016.06.28. 공개일)가 있으며, 상기 선행문헌에는 난방 모듈 및 이를 포함하는 냉난방 시스템에 관한 기술이 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 실내 적용 시 배관 노출이 줄어들어 외관 미감을 향상시키고 배관의 길이 단축을 통해 열 손실을 줄이고 비용을 절감할 수 있는 공기조화기를 제공함에 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기는 실내에 설치되며 냉매를 압축하는 압축기 유닛, 실내의 천장을 통해 매립되어 실외와 연통되며 실외공기와 냉매를 열교환하는 실외 열교환기 유닛, 실내에 설치되며 실내공기와 냉매를 열교환하는 실내 열교환기 유닛, 압축기 유닛 내부에 설치되고, 냉방 시 상기 압축기 유닛에서 압축된 냉매를 상기 실외 열교환기 유닛으로 안내하고, 난방 시 상기 압축기 유닛에서 압축된 냉매를 상기 실내 열교환기 유닛으로 안내하는 사방밸브, 상기 압축기 유닛과 상기 실외 열교환기 유닛을 연결하는 제1 배관, 상기 압축기 유닛과 상기 실내 열교환기 유닛을 연결하는 제2 배관, 및 상기 실외 열교환기 유닛과 상기 실내 열교환기 유닛을 연결하는 제3 배관을 포함한다.

이때, 상기 압축기 유닛은, 상기 제1 배관이 연결되는 제1 연결포트를 구비할 수 있다.

상기 제1 연결포트는, 상기 제1 배관을 통한 냉매의 유동을 개폐 조절하는 제1 밸브를 포함한다.

또한, 상기 압축기 유닛은, 상기 제2 배관이 연결되는 제2 연결포트를 구비할 수 있다.

상기 제2 연결포트는, 상기 제2 배관을 통한 냉매의 유동을 개폐 조절하는 제2 밸브를 포함한다.

그리고 상기 제3 배관은, 상기 압축기 유닛을 통과하지 않고 실내의 천장을 통해 상기 실외 열교환기 유닛과 상기 실내 열교환기 유닛을 직접 연결할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화기는 실내에 설치되며 냉매를 압축하는 압축기 유닛, 실내의 천장을 통해 매립되어 실외와 연통되며 실외공기와 냉매를 열교환하는 실외 열교환기 유닛, 실내에 설치되며 실내공기와 냉매를 열교환하는 실내 열교환기 유닛, 상기 압축기 유닛 내부에 설치되고, 냉방 시 상기 압축기 유닛에서 압축된 냉매를 상기 실외 열교환기 유닛으로 안내하고, 난방 시 상기 압축기 유닛에서 압축된 냉매를 상기 실내 열교환기 유닛으로 안내하는 사방밸브, 상기 압축기 유닛과 상기 실외 열교환기 유닛 사이에서 서로 다른 방향으로 냉매를 유동시키도록 연결되는 제1, 2 배관, 및 상기 실외 열교환기 유닛과 상기 실내 열교환기 유닛 사이에서 서로 다른 방향으로 냉매를 유동시키도록 연결되는 제3, 4 배관을 포함한다.

이때, 상기 실외 열교환기 유닛은, 상기 제1, 2 배관 각각이 연결되는 제1, 2 연결포트를 구비할 수 있다.

상기 제1, 2 연결포트는, 상기 제1, 2 배관 각각을 통한 냉매의 유동을 개폐 조절하는 제1, 2 밸브를 포함한다.

또한, 상기 실외 열교환기 유닛은, 상기 제3, 4 배관 각각이 연결되는 제3, 4 연결포트를 구비한다.

상기 제3, 4 연결포트는, 상기 제3, 4 배관 각각을 통한 냉매의 유동을 개폐 조절하는 제3, 4 밸브를 포함한다.

그리고 상기 제3, 4 배관은, 실내의 천장을 통해 상기 실외 열교환기 유닛과 상기 실내 열교환기 유닛을 연결할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기조화기는 실내에 설치되며 냉매를 압축하는 압축기 유닛, 실내의 천장을 통해 매립되어 실외와 연통되며 실외공기와 냉매를 열교환하는 실외 열교환기 유닛, 실내에 설치되며 실내공기와 냉매를 열교환하는 실내 열교환기 유닛, 상기 실외 열교환기 유닛의 내부에 설치되고, 냉방 시 상기 압축기 유닛에서 압축된 냉매를 상기 실외 열교환기 유닛으로 안내하고, 난방 시 상기 압축기 유닛에서 압축된 냉매를 상기 실내 열교환기 유닛으로 안내하는 사방밸브, 상기 실외 열교환기 유닛의 내부에 설치되는 과냉각부, 상기 압축기 유닛과 상기 실외 열교환기 유닛 사이에서 서로 다른 방향으로 냉매를 유동시키도록 연결되는 제1, 2 배관, 및 상기 실외 열교환기 유닛과 상기 실내 열교환기 유닛 사이에서 서로 다른 방향으로 냉매를 유동시키도록 연결되는 제3, 4 배관을 포함한다.

이때, 상기 제3, 4 배관은, 실내의 천장을 통해 상기 실외 열교환기 유닛과 상기 실내 열교환기 유닛을 연결할 수 있다.

본 발명에 의하면, 실내 적용 시 배관 노출이 줄어들어 외관 미감을 향상시키고 배관의 길이 단축을 통해 열 손실을 줄이고 비용을 절감할 수 있는 공기조화기를 제공함에 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 종래의 공기조화기를 간략히 도시한 개념도이다.
도 2는 종래의 공기조화기의 냉매 사이클 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기조화기를 간략히 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기조화기를 간략히 도시한 냉매 사이클 다이어그램이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기조화기를 간략히 도시한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기조화기의 실외기를 간략히 도시한 냉매 사이클 다이어그램이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 공기조화기의 실외기를 간략히 도시한 개념도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 공기조화기의 실외기를 간략히 도시한 냉매 사이클 다이어그램이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.

본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하의 설명에서, 공기조화기는 사용자에게 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 냉매의 냉동사이클을 이용하여 실내를 냉방 또는 난방 시키거나 공기를 정화시키는 장치를 말한다.

특히, 건물 외부에 실외기를 설치할 수 없는 경우가 존재하는데, 실외기를 구성하는 컴프레서 유닛과 열교환기 유닛을 나누어 컴프레서 유닛은 실내에 설치하고, 열교환 유닛은 천장에 매립하는 경우가 있다. 이러한 형태를 '모듈형 공기조화기'라 하는데, 이하의 설명에서, 공기조화기는 모듈형 공기조화기를 예로 설명하기로 한다.

이하에서 설명될 본 발명에 따른 공기조화기는 3가지 실시 형태(즉, 제1, 2, 3 실시예)를 포함할 수 있으며, 이들을 구분하여 설명하기로 한다.

제1 실시예

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기조화기를 간략히 도시한 개념도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기조화기를 간략히 도시한 냉매 사이클 다이어그램이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기조화기는 압축기 유닛(100), 실외 열교환기 유닛(200), 실내 열교환기 유닛(300), 사방밸브(400, 도 4 참조), 제1 배관(21), 제2 배관(22), 제3 배관(31)을 포함한다.

도 3을 참조하면, 압축기 유닛(100), 실외 열교환기 유닛(200), 그리고 실내 열교환기 유닛(300)은 모두 건물의 내부, 즉 실내에 설치될 수 있다.

구체적인 예로서, 실외 열교환기 유닛(200)은 실내의 천장(1a)을 통해 실외와 연통 가능하게 매립되어 설치될 수 있다. 그리고 실내 열교환 유닛(300)은 냉난방이 필요한 실내 공간(1c)의 천장에 매립되어 설치될 수 있다.

이와 달리, 압축기 유닛(100)은 높이 제약 상 실내 공간이긴 하지만 천장에 매립될 수는 없으므로, 건물의 내부에 마련된 소정의 공간(예: 기계실 또는 화장실 등)(1b) 내부에 설치할 수 있다.

또한, 사방밸브(400, 도 4 참조)는 압축기 유닛(100)의 내부에 설치된다.

사방밸브(400, 도 4 참조)는 냉방 시 압축기 유닛(100)에서 압축된 냉매를 실외 열교환기 유닛(200)으로 안내하고, 난방 시 압축기 유닛(100)에서 압축된 냉매를 실내 열교환기 유닛(300)으로 안내하는 역할을 한다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따르는 공기조화기의 경우 제1 배관(21), 제2 배관(22), 그리고 제3 배관(23)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

제1 배관(21)은 압축기 유닛(100)과 실외 열교환기 유닛(200) 사이를 직접 연결하는 배관을 말하며, 제2 배관(22)은 실내 열교환기 유닛(300)과 압축기 유닛(100) 사이를 연결하는 직접 연결하는 배관을 말한다.

그리고 제3 배관(31)은 실외 열교환기 유닛(200)과 실내 열교환기 유닛(300) 사이를 직접 연결하는 배관을 말한다.

종래의 경우, 압축기 유닛(100)과 실외 열교환기 유닛(200) 사이에는 2개의 배관(11, 12, 도 1 참조)이 구비되었으며, 압축기 유닛(100)과 실내 열교환기 유닛(300) 사이에도 2개의 배관(13, 14, 도 1 참조)이 구비되었다. 즉, 천장에 매립된 실외 열교환기 유닛(200)과 실내 열교환기 유닛(300)이 실내 바닥에 설치되는 압축기 유닛(100)과 4개의 배관(11, 12, 13, 14, 도 1 참조)으로 연결되었기에 외관 미감을 저하시켰고, 열 손실, 비용 증가 등의 악영향을 끼쳤다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 공기조화기는 압축기 유닛(100)을 통해 연결되는 배관의 수를 줄이고, 배관 길이를 감소시키며, 배관의 외부 노출을 최대한 차단시키는 구성에 해당한다.

즉, 1 배관(21)을 통해 압축기 유닛(100)과 실외 열교환기 유닛(200) 사이에 연결된 배관을 1개로 줄이고, 제2 배관(22)을 통해 실내 열교환기 유닛(300)과 압축기 유닛(100) 사이에 연결된 배관을 1개로 줄여 구성된다. 그리고 이를 위해, 실외 열교환기 유닛(200)과 실내 열교환기 유닛(300) 사이를 직접 연결하는 제3 배관(31)을 추가로 구비할 수 있다.

구체적으로는, 제3 배관(31)은 압축기 유닛(100)을 통과하지 않으며, 실외 열교환기 유닛(200)과 실내 열교환기 유닛(300)을 사이를 직접 실내의 천장을 관통하여 설치될 수 있다. 그 결과 배관의 외부 노출이 차단되어 외관 미감을 향상시킬 수 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기조화기(1000)는 압축기 유닛(100), 실외 열교환기 유닛(200), 실내 열교환기 유닛(300)을 포함하여 구성된다. 그리고 사방밸브(400, 도 4 참조)는 압축기 유닛(100)의 내부에 설치될 수 있다.

이때, 제1 배관(21)은 압축기 유닛(100)과 실외 열교환기 유닛(200)을 연결하고, 제2 배관(22)은 압축기 유닛(100)과 실내 열교환기 유닛(300)을 연결한다.

이와 함께, 제3 배관(31)은 전술한 바와 같이 압축기 유닛(100)을 통과하지 않으며 직접 실외 열교환기 유닛(200)과 실내 열교환기 유닛(300)을 연결하도록 구성될 수 있다.

압축기 유닛(100)은 압축기(110), 기액분리기(120), 오일분리기(130)를 포함한다.

압축기(110)는 냉매를 압축한다. 이러한 압축기(110)는 다양한 구조가 적용될 수 있으며, 실린더 및 피스톤을 이용한 왕복동 압축기 또는 선회 스크롤 및 고정 스크롤을 이용한 스크롤 압축기일 수 있다. 별도로 도시하진 않았으나 압축기(110)는 실시예에 따라 복수로 구비될 수 있다.

압축기(110)는 냉방 운전시 실내 열교환기 유닛(300)에서 증발된 냉매가 유입될 수 있으며, 반대의 경우로서 난방 운전시 실외 열교환기 유닛(200)에서 증발된 냉매가 유입될 수도 있다. 여기서, 냉방 운전은 실내 열교환기 유닛(300)에서 냉매를 증발시켜 실내공기를 냉각하는 것을 말하며, 난방 운전은 실내 열교환기 유닛(300)에서 냉매를 응축하여 실내공기를 가열하는 것을 말한다.

기액분리기(120)는 압축기(110)로 유입되는 냉매에서 기상 냉매와 액상 냉매를 분리한다. 구체적으로 기액분리기(120)는 냉방 운전시 실내 열교환기 유닛(300)에서 증발된 냉매에서 기상과 액상을 분리하며, 난방 운전시 실외 열교환기 유닛(200)에서 증발된 냉매에서 기상과 액상을 분리할 수 있다. 이러한 기액분리기(120)는 사방밸브(400)와 압축기(110) 사이에 구비될 수 있으며, 기액분리기(120)에서 분리된 기상 냉매는 압축기(110)로 유입될 수 있다.

오일분리기(130)는 압축기(110)의 출구에 배치되며 압축기(110)에서 토출된 냉매 중에서 오일을 분리하는 역할을 한다.

오일 분리기(130)의 출구에는 압축기(110)에서 토출된 냉매를 실외 열교환기 유닛(200) 또는 실내 열교환기 유닛(300)으로 안내하는 사방 밸브(400)가 배치된다.

본 발명의 제1 실시예에 따르는 공기조화기(1000)에서는 사방밸브(400)가 압축기 유닛(100)의 내부에 배치될 수 있다.

사방밸브(400)는 냉방 운전시 압축기(110)에서 압축된 냉매를 실외 열교환기 유닛(200)으로 안내하고, 난방 운전시 압축기(110)에서 압축된 냉매를 실내 열교환기 유닛(300)으로 안내한다. 이를 위해 사방밸브(400)는 압축기(110)와 기액분리기(120)와 연결되고, 실외 열교환기 유닛(200)과 실내 열교환기 유닛(300)과 연결된다. 일예로서, 도 4에 도시된 바와 같이 사방밸브(400)는 냉방 운전시 압축기(110)와 실외 열교환기 유닛(200)을 연결하고, 실내 열교환기 유닛(300)과 기액분리기(120)를 연결한다.

실외 열교환기 유닛(200)은 실내의 천장을 통해 매립되어 실외와 연통되며 실외공기와 냉매를 열교환 하도록 구성되는데, 그 세부 구성으로서 실외 열교환기(210)를 포함한다. 이 밖에도 실외 열교환기 유닛(200)은 팬, 전자밸브 등을 더 포함할 수 있으며 이에 한정되지 않는다.

그리고 실내 열교환기 유닛(300)은 냉난방이 필요한 실내 공간의 천장을 통해 설치될 수 있으며, 실내공기와 냉매를 열교환 하도록 구성될 수 있다. 이러한 실내 열교환기 유닛(300)은 열교환기, 팬, 전자밸브 등을 더 포함할 수 있으며 이에 한정되지 않는다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기조화기(1000)는 제1 배관(21)을 통해 압축기 유닛(100)과 실외 열교환기 유닛(200)이 연결되며, 제2 배관(22)을 통해 실내 열교환기 유닛(300)과 압축기 유닛(100)이 연결된다.

이에 따라, 압축기 유닛(100)에는 제1 배관(21)과 제2 배관(22)이 각각 연결되는 2개의 연결포트를 구비할 수 있다.

이때, 제1 배관(21)이 연결되는 제1 연결포트에는 제1 배관(21)을 통해 이루어지는 압축기 유닛(100)과 실외 열교환기 유닛(200) 간의 냉매의 유동을 개폐 조절하는 제1 밸브(101a)가 구비될 수 있다.

또한, 제2 배관(22)이 연결되는 제2 연결포트에는 제2 배관(22)을 통해 이루어지는 압축기 유닛(100)과 실내 열교환기 유닛(300) 간의 냉매의 유동을 개폐 조절하는 제2 밸브(101b)가 더 구비될 수 있다.

이와 같이, 실내에 설치되는 압축기 유닛(100)을 통해 연결되는 배관의 수를 줄이면서 2개의 연결포트를 이용하여 배관 설치 작업이 용이해질 수 있다.

그리고 실외 열교환기 유닛(200)과 실내 열교환기 유닛(300)의 사이로는 제3 배관(31)을 이용하여 직접 연결하는데, 특히 제3 배관은 실내의 천장을 관통하여 설치될 수 있어 배관의 노출이 차단시켜 외관 미감을 향상시킬 수 있다.

제2 실시예

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기조화기를 간략히 도시한 개념도이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기조화기의 실외기를 간략히 도시한 냉매 사이클 다이어그램이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기조화기는 압축기 유닛(100), 실외 열교환기 유닛(200), 실내 열교환기 유닛(300), 사방밸브(400, 도 6 참조), 제1, 2 배관(41, 42), 제3, 4 배관(51, 52)을 포함한다.

도 5를 참조하면, 압축기 유닛(100), 실외 열교환기 유닛(200), 그리고 실내 열교환기 유닛(300)은 모두 건물의 내부, 즉 실내에 설치될 수 있다.

예컨대, 실외 열교환기 유닛(200)은 실내의 천장(1a)을 통해 실외와 연통 가능하게 매립되어 설치될 수 있다. 그리고 실내 열교환 유닛(300)은 냉난방이 필요한 실내 공간(1c)의 천장에 매립되어 설치될 수 있다. 그리고 압축기 유닛(100)은 높이 제약 상 실내 공간이긴 하지만 천장에 매립될 수는 없으므로, 건물의 내부에 마련된 소정의 공간(예: 기계실 또는 화장실 등)(1b) 내부에 설치할 수 있다.

또한, 사방밸브(400, 도 6 참조)는 압축기 유닛(100)의 내부에 설치된다.

사방밸브(400, 도 6 참조)는 냉방 시 압축기 유닛(100)에서 압축된 냉매를 실외 열교환기 유닛(200)으로 안내하고, 난방 시 압축기 유닛(100)에서 압축된 냉매를 실내 열교환기 유닛(300)으로 안내하는 역할을 한다.

한편, 본 발명의 제2 실시예에 따르는 공기조화기의 경우 제1, 2 배관(41, 42), 제3, 4 배관(51, 52)을 포함하여 구성된다.

제1, 2 배관(41, 42)은 압축기 유닛(100)과 실외 열교환기 유닛(200) 사이에서 서로 다른 방향으로 냉매를 유동시키도록 연결될 수 있다. 그리고 제3, 4 배관(51, 52)은 실외 열교환기 유닛(200)과 실내 열교환기 유닛(300) 사이에서 냉매를 서로 다른 방향으로 유동시키도록 연결될 수 있다.

다시 말해, 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기조화기의 경우 도 5에 도시된 바와 같이 압축기 유닛(100)을 통해서는 2개의 배관, 즉 제1, 2 배관(41, 42)만을 연결하여 배관 구조를 간소화시킬 수 있다.

그리고 실외 열교환기 유닛(200)과 실내 열교환기 유닛(300) 사이를 연결하는 2개의 배관, 즉 제3, 4 배관(51, 52)은 실내의 천장을 통해 매립 설치될 수 있어 외관을 통해 배관이 드러나지 않아 미감을 향상시킬 수 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기조화기(1000)는 압축기 유닛(100), 실외 열교환기 유닛(200), 실내 열교환기 유닛(300)을 포함하여 구성된다. 그리고 사방밸브(400)는 압축기 유닛(100)의 내부에 설치될 수 있다.

제1, 2 배관(41, 42)은 압축기 유닛(100)과 실외 열교환기 유닛(200) 사이를 연결하여 형성된다.

그리고 제3, 4 배관(51, 52)은 실외 열교환기 유닛(200)과 실내 열교환기 유닛(300) 사이를 연결하여 형성된다.

여기서, 이들 압축기(110), 기액분리기(120), 오일분리기(130)의 구성은 앞서 도 4를 참조하여 설명된 제1 실시예와 동일하므로 중복 설명은 생략하기로 한다.

한편, 본 발명의 제2 실시예에 따르는 공기조화기(1000)에서는 사방밸브(400)가 압축기 유닛(100)의 내부에 배치될 수 있다.

사방밸브(400)는 냉방 운전시 압축기(110)에서 압축된 냉매를 실외 열교환기 유닛(200)으로 안내하고, 난방 운전시 압축기(110)에서 압축된 냉매를 실내 열교환기 유닛(300)으로 안내한다.

이를 위해 사방밸브(400)는 압축기(110)와 기액분리기(120)와 연결되고, 실외 열교환기 유닛(200)과 실내 열교환기 유닛(300)과 연결된다.

예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이 사방밸브(400)는 냉방 운전시 압축기(110)와 실외 열교환기 유닛(200)을 연결하고, 실내 열교환기 유닛(300)과 기액분리기(120)를 연결한다.

특히, 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기조화기(1000)는 실외 열교환기 유닛(200)이 압축기 유닛(100)과 제1, 2 배관(41, 42)을 통해 연결되고, 실내 열교환기 유닛(300)과 제3, 4 배관(51, 52)을 통해 연결되는 배관 구조를 갖는다.

이에 따라, 실외 열교환기 유닛(200)에는 제1, 2 배관(41, 42) 각각이 연결되는 제1, 2 연결포트와 제3, 4 배관 각각이 연결되는 제3, 4 연결포트가 구비될 수 있다. 그리고 제1, 2 연결포트에는 제1, 2 배관(41, 42)을 통해 이루어지는 냉매의 유동을 개폐 조절하는 제1, 2 밸브(201a, 201b)가 구비될 수 있다. 이와 함께, 제3, 4 연결포트에는 제3, 4 배관(51, 52)을 통해 이루어지는 냉매의 유동을 개폐 조절하는 제3, 4 밸브(201c, 201d)가 구비될 수 있다.

이와 같이, 실외 열교환기 유닛(200)을 통해 4개의 배관을 연결하기 위한 4개의 연결포트가 구비되며, 각각의 연결포트에는 적어도 하나의 밸브(201a, 201b, 201c, 201d)가 구비됨에 따라 설치 작업의 편의를 도모할 수 있다. 그리고 실내에 설치되는 압축기 유닛(100)을 통해 연결되는 배관의 수를 감소시키고 배관의 외부 노출을 줄임에 따라, 외관 미감을 향상시키고 열 손실을 줄일 수 있다.

그리고 실외 열교환기 유닛(200)과 실내 열교환기 유닛(300)의 사이를 연결하는 제3, 4 배관(51, 52)을 실내의 천장을 통해 매립 설치할 수 있어 외관 미감을 향상시킬 수 있다.

제3 실시예

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 공기조화기의 실외기를 간략히 도시한 개념도이고, 도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 공기조화기의 실외기를 간략히 도시한 냉매 사이클 다이어그램이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 공기조화기는 압축기 유닛(100), 실외 열교환기 유닛(200), 실내 열교환기 유닛(300), 사방밸브(400, 도 8 참조), 과냉각부(500, 도 8 참조), 제1, 2 배관(41, 42), 제3, 4 배관(51, 52)을 포함한다.

도 7을 참조하면, 압축기 유닛(100), 실외 열교환기 유닛(200), 그리고 실내 열교환기 유닛(300)은 모두 건물의 내부, 즉 실내에 설치될 수 있다.

이 경우, 실외 열교환기 유닛(200)은 실내의 천장(1a)을 통해 실외와 연통 가능하게 매립되어 설치될 수 있다.

또한, 실내 열교환 유닛(300)은 냉난방이 필요한 실내 공간(1c)의 천장에 매립되어 설치될 수 있다.

한편, 실외 열교환기 유닛(200)과 달리, 압축기 유닛(100)은 높이 제약 상 실내 공간이긴 하지만 천장에 매립될 수는 없으므로, 건물의 내부에 마련된 소정의 공간(예: 기계실 또는 화장실 등)(1b) 내부에 설치할 수 있다.

그리고 한편, 본 발명의 제3 실시예에 따르는 공기조화기(1000, 도 8 참조)의 경우, 사방밸브(400, 도 8 참조)는 제1, 2 실시예와 달리 압축기 유닛(100)이 아니라 실외 열교환기 유닛(200)의 내부에 설치된다. 이로써, 실내에 설치되는 압축기 유닛(100)의 외형 사이즈를 감소시킬 수 있다.

이에 더하여, 본 발명의 제3 실시예에 따르는 공기조화기(1000, 도 8 참조)의 경우, 도 8에 도시된 과냉각기(510), 전자밸브(520), 그리고 다수의 센서(530, 540)를 포함하는 과냉각부(500)가 실외 열교환기 유닛(200)의 내부에 설치될 수 있다. 이로써, 실내에 설치되어 외관이 노출되는 압축기 유닛(100)의 외형 사이즈를 더욱 감소시킬 수 있다.

과냉각부(500)는 실외 열교환기 유닛(200)과 실내 열교환기 유닛(300) 사이를 연결하는 배관, 즉 제3 배관(51)에 설치되어 냉매의 과냉도를 확보하는 구성으로서, 일종의 서브 열교환기에 해당한다. 종래의 경우 압축기 유닛(100)의 내부에 설치 이용되는 경우가 있었으나, 이 경우 압축기 유닛(100)의 외형 사이즈가 커지는 단점이 있었기에 천장에 매립 가능한 실외 열교환기 유닛(200)의 내부로 설치 위치를 이동시켰다.

사방밸브(400, 도 8 참조)는 냉방 시 압축기 유닛(100)에서 압축된 냉매를 실외 열교환기 유닛(200)으로 안내하고, 난방 시 압축기 유닛(100)에서 압축된 냉매를 실내 열교환기 유닛(300)으로 안내하는 역할을 한다.

한편, 본 발명의 제3 실시예에 따르는 공기조화기의 경우 전술한 제2 실시예와 동일하게 제1, 2 배관(41, 42), 제3, 4 배관(51, 52)을 포함하여 구성될 수 있다.

제1, 2 배관(41, 42)은 압축기 유닛(100)과 실외 열교환기 유닛(200) 사이에서 서로 다른 방향으로 냉매를 유동시키도록 연결될 수 있다.

제3, 4 배관(51, 52)은 실외 열교환기 유닛(200)과 실내 열교환기 유닛(300) 사이에서 서로 다른 방향으로 냉매를 유동시키도록 구성될 수 있다.

이와 같이, 실내에 설치될 때 외관상 노출되는 압축기 유닛(100)을 통해서는 2개의 배관, 즉 제1, 2 배관(41, 42)만을 연결하여 배관 구조를 간소화시킬 수 있다.

그리고 실외 열교환기 유닛(200)과 실내 열교환기 유닛(300) 사이를 연결하는 2개의 배관, 즉 제3, 4 배관(51, 52)은 실내의 천장을 통해 매립하고, 외부를 통해 이들 배관이 드러나지 않도록 하여 외관 미감을 향상시킬 수 있다

도 8을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 공기조화기(1000)는 압축기 유닛(100), 실외 열교환기 유닛(200), 실내 열교환기 유닛(300)을 포함하여 구성된다. 그리고 사방밸브(400)와 과냉각부(500)는 실외 열교환기 유닛(200)의 내부에 설치될 수 있다.

제1, 2 배관(41, 42)은 압축기 유닛(100)과 실외 열교환기 유닛(200) 사이를 연결하여 형성된다. 그리고 제3, 4 배관(51, 52)은 실외 열교환기 유닛(200)과 실내 열교환기 유닛(300) 사이를 연결하여 형성된다.

여기서, 이들 압축기(110), 기액분리기(120), 오일분리기(130)의 구성은 전술한 제1 실시예와 동일하므로 중복 설명은 생략하기로 한다.

한편, 본 발명의 제3 실시예에 따르는 공기조화기(1000)에서는 사방밸브(400)와 과냉각부(500)가 실외 열교환기 유닛(200)의 내부로 설치 위치가 변경되는데, 이로써 압축기 유닛(100)의 외형 사이즈를 감소시킬 수 있다.

사방밸브(400)는 냉방 시 압축기 유닛(100)에서 압축된 냉매를 실외 열교환기 유닛(200)으로 안내할 수 있으며, 난방 시 압축기 유닛(100)에서 압축된 냉매를 실내 열교환기 유닛(300)으로 안내할 수 있다.

또한, 과냉각부(500)는 실외 열교환기 유닛(200)과 실내 열교환기 유닛(300) 사이를 연결하는 배관, 즉 제3 배관(51)에 설치되어 냉매의 과냉도를 확보할 수 있는데, 일종의 서브 열교환기에 해당한다. 예컨대, 과냉각부(500)는 과냉각기(510), 전자밸브(520), 그리고 다수의 온도 센서(530, 540)를 포함하여 구성될 수 있는데, 이에 반드시 제한되지 않으며 이와 다른 형태로 구성될 수도 있다. 이에 더하여, 과냉각부(500)는 사방밸브(400)와 다양한 방식으로 통신 제어 가능하게 형성될 수 있다.

한편, 실외 열교환기 유닛(200)은 실내의 천장을 통해 매립되어 실외와 연통되며 실외공기와 냉매를 열교환 하도록 구성되는데, 그 세부 구성으로서 실외 열교환기(210)를 포함한다. 이 밖에도 실외 열교환기 유닛(200)은 팬, 전자밸브 등을 더 포함할 수 있으며 이에 한정되지 않는다.

실내 열교환기 유닛(300)은 냉난방이 필요한 실내 공간의 천장을 통해 설치될 수 있으며, 실내공기와 냉매를 열교환 하도록 구성될 수 있다. 이러한 실내 열교환기 유닛(300)은 열교환기, 팬, 전자밸브 등을 더 포함할 수 있으며 이에 한정되지 않는다.

이와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따르는 공기조화기(1000)의 경우, 사방밸브(400)와 과냉각부(500)와 같은 구성을 압축기 유닛(100)이 아닌 실외 열교환기 유닛(200)의 내부에 설치하고 이들을 천장에 매립할 수 있다.

이에 따라, 외부로 노출되는 배관을 줄이고, 배관 길이를 감소시킴은 물론, 압축기 유닛(100)의 외형 사이즈를 축소할 수 있어 외관 미감을 향상시킬 수 있다. 이와 함께, 배관 길이 감소 등으로 인해 열 손실을 줄이고 배관 설치에 따른 비용을 절감할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면 실내 적용 시 배관 노출이 줄어들어 외관 미감을 향상시키고 배관의 길이 단축을 통해 열 손실을 줄이고 비용을 절감할 수 있는 유리한 기술적 효과가 있다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

1000: 공기조화기
21, 22, 31, 41, 42, 51, 52: 배관
100: 압축기 유닛
101a, 101b: 연결포트(또는 밸브)
110: 압축기
120: 기액분리기
130: 오일분리기
200: 실외 열교환기 유닛
201a, 201b, 201c, 201d: 연결포트(또는 밸브)
210: 열교환기
300: 실내 열교환기 유닛
400: 사방밸브
500: 과냉각부
510: 과냉각기
520: 전자밸브
530, 540: 센서

Claims

실내에 설치되며 냉매를 압축하는 압축기 유닛;
실내의 천장을 통해 실외와 연통 가능하게 매립되어 설치되며, 실외공기와 냉매를 열교환하는 실외 열교환기 유닛;
냉난방이 필요한 실내의 천장에 매립되어 설치되며, 실내공기와 냉매를 열교환하는 실내 열교환기 유닛;
상기 압축기 유닛 내부에 설치되고, 냉방 시 상기 압축기 유닛에서 압축된 냉매를 상기 실외 열교환기 유닛으로 안내하고, 난방 시 상기 압축기 유닛에서 압축된 냉매를 상기 실내 열교환기 유닛으로 안내하는 사방밸브;
상기 압축기 유닛과 상기 실외 열교환기 유닛을 연결하는 제1 배관;
상기 압축기 유닛과 상기 실내 열교환기 유닛을 연결하는 제2 배관; 및
상기 실외 열교환기 유닛과 상기 실내 열교환기 유닛을 연결하는 제3 배관;을 포함하며,
상기 제3 배관은, 상기 압축기 유닛을 통과하지 않고 실내의 천장을 통해 상기 실외 열교환기 유닛과 상기 실내 열교환기 유닛을 직접 연결하는
하는 공기조화기.
제1항에 있어서,
상기 압축기 유닛은,
상기 제1 배관이 연결되는 제1 연결포트를 구비하는
공기조화기.
제2항에 있어서,
상기 제1 연결포트는,
상기 제1 배관을 통한 냉매의 유동을 개폐 조절하는 제1 밸브를 포함하는
공기조화기.
제1항에 있어서,
상기 압축기 유닛은,
상기 제2 배관이 연결되는 제2 연결포트를 구비하는
공기조화기.
제4항에 있어서,
상기 제2 연결포트는,
상기 제2 배관을 통한 냉매의 유동을 개폐 조절하는 제2 밸브를 포함하는
공기조화기.
삭제
실내에 설치되며 냉매를 압축하는 압축기 유닛;
실내의 천장을 통해 실외와 연통 가능하게 매립되어 설치되며, 실외공기와 냉매를 열교환하는 실외 열교환기 유닛;
냉난방이 필요한 실내의 천장에 매립되어 설치되며, 실내공기와 냉매를 열교환하는 실내 열교환기 유닛;
상기 압축기 유닛 내부에 설치되고, 냉방 시 상기 압축기 유닛에서 압축된 냉매를 상기 실외 열교환기 유닛으로 안내하고, 난방 시 상기 압축기 유닛에서 압축된 냉매를 상기 실내 열교환기 유닛으로 안내하는 사방밸브;
상기 압축기 유닛과 상기 실외 열교환기 유닛 사이에서 서로 다른 방향으로 냉매를 유동시키도록 연결되는 제1, 2 배관; 및
상기 실외 열교환기 유닛과 상기 실내 열교환기 유닛 사이에서 서로 다른 방향으로 냉매를 유동시키도록 연결되는 제3, 4 배관;을 포함하며,
상기 제3, 4 배관은, 실내의 천장을 통해 상기 실외 열교환기 유닛과 상기 실내 열교환기 유닛을 연결하는
하는 공기조화기.
제7항에 있어서,
상기 실외 열교환기 유닛은,
상기 제1, 2 배관 각각이 연결되는 제1, 2 연결포트를 구비하는
공기조화기.
제8항에 있어서,
상기 제1, 2 연결포트는,
상기 제1, 2 배관 각각을 통한 냉매의 유동을 개폐 조절하는 제1, 2 밸브를 포함하는
공기조화기.
제7항에 있어서,
상기 실외 열교환기 유닛은,
상기 제3, 4 배관 각각이 연결되는 제3, 4 연결포트를 구비하는
공기조화기.
제10항에 있어서,
상기 제3, 4 연결포트는,
상기 제3, 4 배관 각각을 통한 냉매의 유동을 개폐 조절하는 제3, 4 밸브를 포함하는
공기조화기.
삭제
실내에 설치되며 냉매를 압축하는 압축기 유닛;
실내의 천장을 통해 실외와 연통 가능하게 매립되어 설치되며, 실외공기와 냉매를 열교환하는 실외 열교환기 유닛;
냉난방이 필요한 실내의 천장에 매립되어 설치되며, 실내공기와 냉매를 열교환하는 실내 열교환기 유닛;
상기 실외 열교환기 유닛의 내부에 설치되고, 냉방 시 상기 압축기 유닛에서 압축된 냉매를 상기 실외 열교환기 유닛으로 안내하고, 난방 시 상기 압축기 유닛에서 압축된 냉매를 상기 실내 열교환기 유닛으로 안내하는 사방밸브;
상기 실외 열교환기 유닛의 내부에 설치되는 과냉각부;
상기 압축기 유닛과 상기 실외 열교환기 유닛 사이에서 서로 다른 방향으로 냉매를 유동시키도록 연결되는 제1, 2 배관; 및
상기 실외 열교환기 유닛과 상기 실내 열교환기 유닛 사이에서 서로 다른 방향으로 냉매를 유동시키도록 연결되는 제3, 4 배관;을 포함하며,
상기 제3, 4 배관은, 실내의 천장을 통해 상기 실외 열교환기 유닛과 상기 실내 열교환기 유닛을 연결하는
공기조화기.
삭제