KR102318941B1 - 냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기 - Google Patents

냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 냉난방 운전에 따라 냉매 입출구 패스의 수가 변경되어 최적성능을 얻을 수 있는 냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기는 냉매가 유입 또는 유출되는 제1 입출구와, 상기 제1 입출구와 연통되고 냉매가 유입 또는 유출되는 제2 입출구와, 상기 제1 입출구와 제2 입출구를 연통시키고 열교환기 바디에 형성된 냉매유로를 포함하고, 상기 제1 입출구의 개수는 제2 입출구의 개수보다 크다.

Description

냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기{Outdoor Heat Exchanger of the Air Conditioner System for Simultaneous Cooling and Heating}
본 발명은 냉난방 운전에 따라 냉매 입출구 패스의 수가 변경되어 최적성능을 얻을 수 있는 냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기에 관한 것이다.
공기조화시스템은 실내의 냉방 또는 난방을 위한 목적으로 사용되는 장치로, 실내기 및 실외기 상호 간에 냉매를 순환시켜 액체상태의 냉매가 기화할 때에 주위의 열을 흡수하며 액화할 때에 그 열을 방출하는 특성에 의하여 냉방 또는 난방작용을 수행한다.
통상의 공기조화시스템은 하나의 실외기에 하나의 실내기를 설치하는 것이 일반적이나, 최근에는 하나 또는 하나 이상의 실외기에 다양한 형태와 용량을 갖는 복수의 실내기를 연결하여 학교나 회사, 그리고 병원과 같이 분 리된 공간이 다수 개 존재하는 장소에 대하여 냉방 또는 난방운전을 수행하는 냉난방 동시형 공기조화시스템 형태의 공기조화시스템의 사용이 증가하는 추세이다.
이러한 냉난방 동시형 공기조화시스템은 실외기의 개수보다 실내기의 수가 많으며, 각각의 실내기가 설치되는 공간의 각각의 실내기는 설치된 공간의 용도와 수용인원 및 크기에 따라서 공조부하가 다르다.
또한, 종래기술에 따른 냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기는 입구단과 출구단이 각각 1:1로 냉난방시 동일한 패스로 구현된다. 즉, 냉방 운전시 입구단의 패스 개수와 출구단의 패스 개수는 동일하고, 난방 운전시 입구단의 패스 개수와 출구단의 패스 개수는 동일하다.
상기한 바와 같이 이루어짐에 따라, 종래기술에 따른 냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기는 동일한 열교환 크기로 냉방 및 난방 운전시 성능을 향상시키기 어려운 문제점을 지니고 있다.
본 발명은 냉방 운전과 냉방 운전시 각각 패스의 수를 변경함에 따라 냉난방 성능을 향상시킬 수 있는 냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
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 발명은 냉방 운전시 냉매의 입구개수가 냉매의 출구개수보다 많고, 난방 운전시 냉매의 출구개수가 입구개수보다 많도록 형성됨에 따라, 냉난방 시스템의 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 난방 운전시 냉매 출구의 패스 개수가 냉매 입구의 패스 개수보다 많게 형성됨에 따라 난방능력이 향상된다.
본 발명은 냉방 운전시 냉매 입구의 패스 개수가 냉매 출구의 패스 개수보다 많게 형성됨에 따라 가스 비율이 낮아져 과냉도를 높일 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명에 따른 냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기 의 기술사상을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시한 냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기의 제1 실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 4는 도 2에 도시한 냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기의 제2 실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기의 제1 실시예에 따른 냉매유동을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기의 제2 실시예에 따른 냉매유동을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 7은 본 발명에 따른 냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기에 있어서, 연결 파이프가 결합된 일실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
본 명세서에서 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
또한, 본 명세서에서 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다
이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 유도 가열 및 무선 전력 전송 장치를 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기 에 대한 기술사상을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시한 바와 같이, 실외 열교환기(100)는 제1 입출구(110)와 제2 입출구(120)를 포함한다.
보다 구체적으로, 제1 입출구(110)와 제2 입출구(120)는 연통되고, 제2 입출구(120)의 개수는 제1 입출구(110)의 개수보다 많이 형성될 수 있다.
이에 대한 일례로서 제2 입출구(120)의 개수는 제1 입출구(110)의 개수보다 2배로 형성될 수 있다.
또한, 난방 운전시 제1 입출구(110)는 냉매 입구측으로 구현되고, 제2 입출구(120)는 냉매 출구측으로 구현된다.
냉방 운전시 제2 입출구(120)는 냉매 입구측으로 구현되고, 제1 입출구(110)는 냉매 출구측으로 구현된다.
본 발명에 따른 냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기는 상기한 바와 같이 이루어짐에 따라, 난방 운전시 냉매가 유동되는 패스가 증가됨에 따라 난방 능력을 증가시킬 수 있고, 냉방 운전시 액측 유로면적이 감소되어 Gas 비율이 낮아지고 과냉도를 높일 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시한 바와 같이, 실외 열교환기(1000)는 제1 입출구(1100), 제2 입출구(1200) 및 열교환기 바디(1300)를 포함한다.
보다 구체적으로, 열교환기 바디(1300)에는 냉매유로(후술되는 도 5 및 도 6을 통해 보다 자세히 기술함)가 형성되고, 제1 입출구(1100)와 제2 입출구(1200)는 냉매유로를 통해 연통되도록 형성된다.
제2 입출구(1200)의 개수는 제1 입출구(1100)의 개수보다 많이 형성되고, 도 2는 이에 대한 일례로서 제2 입출구(1200)의 개수는 제1 입출구(1100)의 개수보다 2배로 형성된 것을 도시한 것이다.
도 3은 도 2에 도시한 냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기의 제1 실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다.
보다 구체적으로, 도 3은 난방 운전시의 실외 열교환기를 도시한 것으로서, 난방 운전시 제1 입출구(1100)는 냉매 입구측으로 구현되고, 제2 입출구(1200)는 냉매 출구측으로 구현된다.
도시한 바와 같이, 제1 입출구(1100)는 n개로 형성되고, 제2 입출구(1200)는 2n개로 형성된다.
또한, 화살표로 도시한 바와 같이 냉매가 유동됨에 따라, 난방 운전시 n개의 입구로 냉매가 유입되고, 2n개로 냉매가 유출됨에 따라 출구측 패스가 증가되어 난방효율이 증대된다.
도 4는 도 2에 도시한 냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기의 제2 실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다.
보다 구체적으로, 도 4는 냉방 운전시의 실외 열교환기를 도시한 것으로서, 냉방 운전시 제2 입출구(1200)는 냉매 입구측으로 구현되고, 제1 입출구(1100)는 냉매 출구측으로 구현된다.
도시한 바와 같이, 제2 입출구(1200)는 2n개로 형성되고, 제1 입출구(1100)는 n개로 형성된다.
또한, 화살표로 도시한 바와 같이 냉매가 유동됨에 따라, 냉방 운전시 2n개의 입구로 냉매가 유입되고, 2n개로 냉매가 유출됨에 따라 가스 비율이 낮아지게 되어 과냉도를 높일 수 있게된다.
도 5는 본 발명에 따른 냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기의 제1 실시예에 따른 냉매유동을 개략적으로 도시한 구성도이다.
보다 구체적으로, 도 5는 난방 운전시 실외 열교환기(2000)의 냉매유동을 도시한 것으로, 제1 입출구(2100)는 n개로 형성되고, 제2 입출구(2200)는 2n개로 형성된다.
열교환기 바디(2300)에는 냉매유로(2310)가 형성되고, 제1 입출구(2100)와 제2 입출구(2200)는 냉매유로를 통해 연통되도록 형성된다.
냉매유로(2310)는 제1 냉매유로(2311), 분기유로(2312), 제2 냉매유로(2313)를 포함한다.
제1 냉매유로(2311)는 제1 입출구(2100)에 연결되고, 제2 냉매유로(2313)는 제2 입출구(2200)에 연결된다.
분기유로(2312)는 일단이 제1 냉매유로(2311)에 연결되고 복수개로 분기되고 타단이 제2 냉매유로에 연결된다.
또한, 난방 운전시 제1 입출구(2100)는 냉매 입구측으로 구현되고, 제2 입출구(2200)는 냉매 출구측으로 구현된다.
또한, 화살표로 도시한 바와 같이 냉매가 유동됨에 따라, 난방 운전시 n개의 입구로 냉매가 유입되고, 2n개로 냉매가 유출(화살표 H로 도시함)됨에 따라 출구측 패스가 증가되어 난방효율이 증대된다.
도 6은 본 발명에 따른 냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기의 제2 실시예에 따른 냉매유동을 개략적으로 도시한 구성도이다.
보다 구체적으로, 도 6은 냉방 운전시 실외 열교환기(2000)의 냉매유동을 도시한 것이다. 전술한 바와 같이, 제1 입출구(2100)는 n개로 형성되고, 제2 입출구(2200)는 2n개로 형성되고, 열교환기 바디(2300)에는 냉매유로(2310)가 형성되고, 제1 입출구(2100)와 제2 입출구(2200)는 냉매유로를 통해 연통되도록 형성된다.
냉매유로(2310)는 제1 냉매유로(2311), 분기유로(2312), 제2 냉매유로(2313)를 포함하고, 제1 냉매유로(2311)는 제1 입출구(2100)에 연결되고, 제2 냉매유로(2313)는 제2 입출구(2200)에 연결된다.
또한, 냉방 운전시 제2 입출구(2200)는 냉매 입구측으로 구현되고, 제1 입출구(2100)는 냉매 출구측으로 구현된다.
본 발명에 따른 냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기는 화살표로 도시한 바와 같이 냉매가 유동됨에 따라, 냉방 운전시 2n개의 입구로 냉매가 유입되고, n개로 냉매가 유출(화살표 C로 도시함)됨에 따라 가스 비율이 낮아지게 되어 과냉도를 높일 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기에 있어서, 분기유로는 2개 이상으로 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기에 있어서, 연결 파이프가 결합된 일실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시한 바와 같이, 냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기(2000)는 제1 입출구(2100)와 제2 입출구(2200)에 연결되는 연결 파이프(2400)를 포함한다.
연결 파이프(2400)는 제1 연결 파이프(2410)와 제2 연결 파이프(2420)를 포함하고, 제1 연결 파이프(2410)는 제1 입출구(2100)에 연결되고, 제2 연결 파이프(2420)는 제2 입출구(2200)에 연결된다.
즉, 제1 연결 파이프(2410)의 일단부는 제1 입출구(2100)에 연결되고, 타단부에는 제1 연결 입출구(2411) 가 형성된다.
제2 연결 파이프(2420)의 일단부는 제2 입출구(2200)에 연결되고, 타단부에는 제2 연결 입출구(2421)가 형성된다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 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 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
100: 실외 열교환기
110: 제1 입출구
120: 제2 입출구
1000: 실외 열교환기
1100: 제1 입출구
1200: 제2 입출구
1300: 열교환기 바디
2000: 실외 열교환기
2100: 제1 입출구
2200: 제2 입출구
2300: 열교환기 바디
2310: 냉매유로
2311: 제1 냉매유로
2312: 분기유로
2313: 제2 냉매유로
2400: 연결 파이프
2410: 제1 연결 파이프
2411: 제1 연결 입출구
2420: 제2 연결 파이프
2421: 제2 연결 입출구

Claims (7)

  1. 열교환기 바디;
    상기 열교환기 바디에 형성되고, 냉매가 유입 또는 유출되는 제1 입출구;
    상기 열교환기 바디에 형성되고, 상기 제1 입출구와 연통되고 냉매가 유입 또는 유출되는 제2 입출구; 및
    상기 제1 입출구와 제2 입출구를 연통시키고 상기 열교환기 바디의 내부에 형성된 냉매유로를 포함하고,
    상기 제2 입출구의 개수는 제1 입출구의 개수보다 많고,
    상기 냉매유로는,
    상기 열교환기 바디의 내부에서 분기되어 상기 제1 입출구 및 상기 제2 입출구와 연결되고,
    난방 운전시 냉매가 유출되는 출구의 개수가 상기 냉매가 유입되는 입구의 개수보다 많고, 냉방 운전시 입구의 개수가 출구의 개수보다 많은,
    냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉매유로는 제1 냉매유로, 제2 냉매유로 및 분기유로를 포함하고,
    상기 제1 냉매유로는 상기 제1 입출구에 연결되고, 상기 제2 냉매유로는 상기 제2 입출구에 연결되고, 상기 분기유로는 일단이 상기 제1 냉매유로에 연결되고 복수개로 분기되고, 타단이 상기 제2 냉매유로에 연결되는
    냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 입출구는 2n개로 형성되고, 상기 제1 입출구는 n개로 형성된
    냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    난방 운전시 상기 제1 입출구는 냉매 입구측으로 구현되고, 상기 제2 입출구는 냉매 출구측으로 구현된
    냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    냉방 운전시 상기 제2 입출구는 냉매 입구측으로 구현되고, 상기 제1 입출구는 냉매 출구측으로 구현된
    냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 입출구와 상기 제2 입출구에 연결된 연결 파이프를 더 포함하고,
    상기 연결 파이프는 제1 연결 파이프와 제2 연결 파이프를 포함하고, 상기 제1 연결 파이프는 상기 제1 입출구에 연결되고, 상기 제2 연결 파이프는 상기 제2 입출구에 연결된
    냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 연결 파이프의 일단부는 상기 제1 입출구에 연결되고, 타단부에는 제1 연결 입출구가 형성되고,
    상기 제2 연결 파이프의 일단부는 상기 제2 입출구에 연결되고, 타단부에는 제2 연결 입출구가 형성된
    냉난방 동시형 공기조화시스템의 실외 열교환기.
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