KR102467477B1 - 듀얼 응축기를 가지는 전열교환기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 듀얼 응축기를 가지는 전열교환기에 관한 것으로서, 전열교환기 내부에서 2개의 응축기가 수평방향으로 배치되고, 실외흡입부를 통해 전열교환기 내부로 흡입되는 공기의 일부는 본체케이싱을 거쳐 실외배기부를 통해 외부로 배기되고, 전열교환기 내부로 흡입되는 공기의 나머지 일부는 실외케이싱으로 흡입되고 실외케이싱을 거쳐 다시 본체케이싱으로 배기된 후 실외배기부를 통해 외부로 배기되는 2방향의 유로로 흐르는 공기에 의해 듀얼 응축기가 냉각되는, 듀얼 응축기를 가지는 전열교환기에 관한 것이다.

Description

듀얼 응축기를 가지는 전열교환기 {Heat Exchanger with Duel Condenser}
본 발명은 듀얼 응축기를 가지는 전열교환기에 관한 것으로서, 전열교환기 내부에서 2개의 응축기가 수평방향으로 배치되고, 실외흡입부를 통해 전열교환기 내부로 흡입되는 공기의 일부는 본체케이싱을 거쳐 실외배기부를 통해 외부로 배기되고, 전열교환기 내부로 흡입되는 공기의 나머지 일부는 실외케이싱으로 흡입되고 실외케이싱을 거쳐 다시 본체케이싱으로 배기된 후 실외배기부를 통해 외부로 배기되는 2방향의 유로로 흐르는 공기에 의해 듀얼 응축기가 냉각되는, 듀얼 응축기를 가지는 전열교환기에 관한 것이다.
전열교환기는 실내의 공기를 환기하기 위한 환기장치로써, 실외공기를 실내로 공급하거나 실내공기를 외부로 배출함에 있어서 배출되는 실내공기와 흡입되는 실내공기가 서로 열교환하여 환기과정에서 발생되는 열손실을 저감할 수 있도록 한 장치에 해당한다.
특허문헌 1에는 종래 기술에 따른 환기시스템의 일예가 개시되어 있다. 이는 전열교환기 본체의 내부 공간에 전열교환소자가 배치되고, 실내측 측면 및 실외측 측면 각각에 흡기구 및 배기구가 형성되어 있다. 다만, 특허문헌 1에 따른 전열교환기는 내부에 배치되는 열교환소자에 의해 열교환 효율을 높이고자 하는 것으로서, 압축기, 응축기, 증발기에 의한 냉동싸이클로 실내의 공기를 냉난방하고자 할 경우, 실내 온도 조절을 위한 별도의 장치를 필요로 하여 추가적인 설치 비용이 발생될 수 있는 문제점이 있다.
한편, 특허문헌 2는 본원 발명의 출원인의 출원 발명으로서, '상대습도를 감소시키는 제습을 수행할 수 있는 다목적 전열교환기 및 이의 제어방법'을 개시하고 있다. 구체적으로 특허문헌 2에 따른 전열교환기는 압축기, 응축기, 증발기에 의한 냉동싸이클로 실내의 공기를 냉난방할 수 있는 공조기능을 수행할 수 있다.
한편 이와 같이 냉동싸이클에 의한 냉난방 효율을 향상시키기 위해서는, 응축기가 공기와의 열교환을 원활히 수행하여, 냉매를 냉각할 필요가 있다. 그러나 상기의 발명은 응축기가 단일 개로 구성되고, 응축기를 통과하는 유로 또한 단일 개로 형성되어, 응축기의 냉각이 충분히 이루어질 수 없는 문제점을 내재하고 있다.
결과적으로 압축기, 응축기, 증발기에 의한 냉동싸이클로 실내의 공기를 냉난방하되, 2개의 응축기를 포함하고, 2개로 형성되는 유로를 통해 흐르는 공기에 의해 응축기가 냉각됨으로써, 냉난방 효율을 더욱 향상시킬 수 있는 전열교환기의 기술 개발 필요성이 대두되고 있다.
한국등록특허 제10-0651879호 한국등록특허 제10-2283641호
본 발명은 듀얼 응축기를 가지는 전열교환기에 관한 것으로서, 전열교환기 내부에서 2개의 응축기가 수평방향으로 배치되고, 실외흡입부를 통해 전열교환기 내부로 흡입되는 공기의 일부는 본체케이싱을 거쳐 실외배기부를 통해 외부로 배기되고, 전열교환기 내부로 흡입되는 공기의 나머지 일부는 실외케이싱으로 흡입되고 실외케이싱을 거쳐 다시 본체케이싱으로 배기된 후 실외배기부를 통해 외부로 배기되는 2방향의 유로로 흐르는 공기에 의해 듀얼 응축기가 냉각되는, 듀얼 응축기를 가지는 전열교환기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 전열교환기로써, 실내로부터 공기를 흡입하는 실내흡입부; 실내로 공기를 배기하는 실내배기부; 실외로부터 공기를 흡입하는 실외흡입부; 및 실외로 공기를 배기하는 실외배기부;를 포함하는, 본체케이싱; 상기 본체케이싱과 외측케이싱의 접합면 일단에 구비되고, 상기 본체케이싱의 실외흡입부에 의해 본체케이싱 내부로 흡입된 공기의 흐름의 개폐를 제어하는 외측케이싱흡입개폐부재; 및 상기 본체케이싱과 상기 외측케이싱의 접합면 타단에 구비되고, 상기 외측케이싱흡입개폐부재에 의해 외측케이싱 내부로 흡입된 공기의 흐름의 개폐를 제어하는 외측케이싱배기개폐부재;를 포함하는 개폐부재부; 상기 본체케이싱 외부면 일측에 접합되고, 상기 실외흡입부를 통해 상기 본체케이싱 내부로 흡입된 공기의 일부가, 상기 본체케이싱과의 접합면 일단에 구비된 상기 외측케이싱흡입개폐부재를 통해 내부로 흡입되고, 상기 본체케이싱과의 접합면 타단에 구비된 상기 외측케이싱배기개폐부재를 통해 내부로 흡입된 공기가 다시 상기 본체케이싱 내부로 배기되는, 외측케이싱; 및 상기 본체케이싱 내부에 배치되고, 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기에서 토출되는 냉매를 응축하는 제1응축기; 상기 제1응축기와 수평방향으로 배치되고, 상기 제1응축기에서 토출되는 냉매를 재응축하는 제2응축기; 상기 제2응축기에서 토출되는 냉매를 팽창시키는 모세관모듈; 및 상기 모세관모듈에서 토출되는 냉매와 주변의 공기와 열교환을 수행하는 증발기;를 포함하는 냉동싸이클부;를 포함하고, 상기 실외흡입부에 의해 상기 본체케이싱 내부로 흡입된 공기의 일부가 상기 실외배기부를 통해 외부로 배기되는 공기의 흐름에 의해 상기 제1응축기 및 상기 제2응축기와 열교환을 수행하여 상기 제1응축기 및 상기 제2응축기가 냉각되고, 상기 실외흡입부에 의해 상기 본체케이싱 내부로 흡입된 공기의 일부가 상기 외측케이싱흡입개폐부재에 의해 상기 외측케이싱 내부로 흡입되고, 상기 외측케이싱배기개폐부재에 의해 상기 외측케이싱 내부로 흡입된 공기의 일부가 상기 본체케이싱 내부로 배기되고, 상기 실외배기부를 통해 외부로 배기되는 공기의 흐름에 의해 상기 제1응축기와 열교환을 수행하여 상기 제1응축기가 냉각되는, 전열교환기를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 제1응축기는, 내부에 냉매가 흐를 수 있는 제1열교환배관; 상기 제1열교환배관이 복수의 지점에서 관통하여 접촉하는 제1열교환플레이트; 상기 제1응축기의 일단에 배치되고, 상기 압축기로부터 토출된 냉매가 인입되는 압축기연결포트; 및 상기 제1응축기의 타단에 배치되고, 냉매가 토출되는 제1응축기토출포트;를 포함하고, 상기 제2응축기는, 내부에 냉매가 흐를 수 있는 제2열교환배관; 상기 제2열교환배관이 복수의 지점에서 관통하여 접촉하는 제2열교환플레이트; 상기 제2응축기의 일단에 배치되고, 상기 제1응축기로부터 토출된 냉매가 인입되는 제2응축기인입포트; 및 상기 제2응축기의 타단에 배치되고, 토출된 냉매가 상기 증발기로 인입되는 증발기연결포트;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 외측케이싱흡입개폐부재는, 상기 본체케이싱의 실외흡입부가 구비되는 위치에 상응하는, 상기 본체케이싱 및 상기 외측케이싱의 접합면 일단에 구비되고, 상기 외측케이싱배기개폐부재는, 상기 본체케이싱 내부에서 수평방향으로 배치된 제1응축기 및 제2응축기 사이의 위치에 상응하는, 상기 본체케이싱 및 상기 외측케이싱의 접합면 타단에 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 전열교환기는, 상기 실내흡입부 및 상기 실외흡입부로부터 흡입된 공기가 통과하면서 상호 열교환을 할 수 있는 전열교환모듈; 상기 실내배기부 측으로 공기를 배기할 수 있는 실내측팬부; 상기 실외배기부 측으로 공기를 배기할 수 있는 실외측팬부; 및 상기 냉동싸이클부, 상기 개폐부재부, 상기 실내측팬부, 상기 실외측팬부 중 1 이상을 제어함으로써 상기 전열교환기의 공조기능을 냉방 및 난방을 포함하는 복수의 모드 중 어느 하나로 동작하게 하고, 상기 전열교환기의 환기기능을 외기환기, 및 내기순환을 포함하는 복수의 모드 중 어느 하나로 동작하도록 제어하는 제어부;를 더 포함하고, 상기 개폐부재부는, 상기 본체케이싱 내부에 배치되어, 상기 실외흡입부와 상기 전열교환모듈 사이의 공기의 흐름의 개폐를 제어하는 제1실외개폐부재; 상기 본체케이싱 내부에 배치되어, 상기 실외흡입부와 상기 실외배기부 사이의 공기의 흐름의 개폐를 제어하는 제2실외개폐부재; 상기 본체케이싱 내부에 배치되어, 상기 실내흡입부와 상기 전열교환모듈 사이의 공기의 흐름의 개폐를 제어하는 제1실내개폐부재; 및 상기 본체케이싱 내부에 배치되어, 상기 실내흡입부와 상기 실내배기부 사이의 공기의 흐름의 개폐를 제어하는 제2실내개폐부재;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 제어부는, 상기 실내측팬부 및 상기 실외측팬부를 동작시키고, 상기 제1실외개폐부재를 닫고, 상기 제2실외개폐부재를 열고, 상기 제1실내개폐부재를 닫고, 상기 제2실내개폐부재를 열고, 상기 외측케이싱흡입개폐부재를 열고, 상기 외측케이싱배기개폐부재를 열고, 상기 냉동싸이클부는 상기 증발기에서 주변 공기의 열이 흡수되는 형태로 동작하도록 제어함으로써, 내기는 순환하면서 상기 증발기에 의하여 냉각되고, 외기는 순환하면서 상기 제1응축기 및 제2응축기를 냉각시키는 내기순환냉방모드; 및 상기 실내측팬부 및 상기 실외측팬부를 동작시키고, 상기 제1실외개폐부재를 열고, 상기 제2실외개폐부재를 닫고, 상기 제1실내개폐부재를 열고, 상기 제2실내개폐부재를 닫고, 상기 외측케이싱흡입개폐부재를 닫고, 상기 외측케이싱배기개폐부재를 닫고, 상기 실외흡입부에서 흡입된 외기는 상기 전열교환모듈을 지나서 상기 실내배기부로 토출되게 하고, 상기 실내흡입부에서 흡입된 내기는 상기 전열교환모듈을 지나서 상기 실외배기부로 토출되는 외기환기모드;를 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 압축기, 2개의 응축기, 및 증발기에 의해 냉동싸이클이 구현되어, 전열교환기 내부로 인입된 공기가 냉방 및 난방될 수 있는 전열교환기를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 2개의 응축기로 인해 냉동싸이클을 순환하는 냉매가 더욱 효과적으로 냉각될 수 있는 전열교환기를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 2개의 응축기가 본체케이싱 및 외측케이싱에 형성되는 2방향의 유로로 흐르는 공기에 의해 더욱 효과적으로 냉각될 수 있는 전열교환기를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가장 높은 온도의 냉매가 흐르는 제1응축기의 상측에서 외측케이싱의 공기가 본체케이싱 내부로 흡입됨으로써, 가장 높은 온도의 냉매가 흐르는 제1응축기의 상측이 더욱 효과적으로 냉각될 수 있는 전열교환기를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 2개의 응축기가 본체케이싱 내부에서 수평방향으로 배치되어, 공간효율적인 전열교환기를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 별도의 전환밸브 및 팽창밸브를 사용하지 않으면서도, 냉방 및 난방을 포함하는 공조기능을 구현할 수 있는 전열교환기를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모세관모듈이 팽창밸브의 역할을 수행함에 따라, 설치 및 보수 비용이 비교적 저렴하여 경제적인 전열교환기를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 외측케이싱을 포함하는 듀얼응축기를 가지는 전열교환기를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 본체케이싱의 내부구성을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 외측케이싱의 내부구성을 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉동싸이클부 및 응축기를 개략적으로 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 내기순환모드에서의 본체케이싱 내부에서의 공기흐름을 개념적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 내기순환모드에서의 외측케이싱 내부에서의 공기흐름을 개념적으로 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 내기순환모드에서의 본체케이싱 및 외측케이싱 내부에서의 공기흐름을 개념적으로 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 외기환기모드에서의 공기흐름을 개념적으로 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 내기순환냉방모드에서의 냉매 및 공기흐름을 개념적으로 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 내기순환난방모드에서의 냉매 및 공기흐름을 개념적으로 도시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 외기환기냉방모드에서의 냉매 및 공기흐름을 개념적으로 도시한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 외기환기난방모드에서의 냉매 및 공기흐름을 개념적으로 도시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 외기환기모드에서의 공기흐름을 개념적으로 도시한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부를 개략적으로 도시한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 제어요소들을 개략적으로 도시한다.
이하에서는, 다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.
또한, 다양한 양상들 및 특징들이 다수의 디바이스들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있는 시스템에 의하여 제시될 것이다. 다양한 시스템들이, 추가적인 장치들, 컴포넌트들 및/또는 모듈들 등을 포함할 수 있다는 점 그리고/또는 도면들과 관련하여 논의된 장치들, 컴포넌트들, 모듈들 등 전부를 포함하지 않을 수도 있다는 점 또한 이해되고 인식되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.
더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 외측케이싱(6000)을 포함하는 듀얼응축기를 가지는 전열교환기(1)를 개략적으로 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전열교환기(1)는, 실내로부터 공기를 흡입하는 실내흡입부(1100); 실내로 공기를 배기하는 실내배기부(1300); 실외로부터 공기를 흡입하는 실외흡입부(1200); 및 실외로 공기를 배기하는 실외배기부(1400);를 포함하는, 본체케이싱(1000); 상기 본체케이싱(1000)과 외측케이싱(6000)의 접합면 일단에 구비되고, 상기 본체케이싱(1000)의 실외흡입부(1200)에 의해 본체케이싱(1000) 내부로 흡입된 공기의 흐름의 개폐를 제어하는 외측케이싱흡입개폐부재(1550); 및 상기 본체케이싱(1000)과 상기 외측케이싱(6000)의 접합면 타단에 구비되고, 상기 외측케이싱흡입개폐부재(1550)에 의해 외측케이싱(6000) 내부로 흡입된 공기의 흐름의 개폐를 제어하는 외측케이싱배기개폐부재(1560);를 포함하는 개폐부재부; 상기 본체케이싱(1000) 외부면 일측에 접합되고, 상기 실외흡입부(1200)를 통해 상기 본체케이싱(1000) 내부로 흡입된 공기의 일부가, 상기 본체케이싱(1000)과의 접합면 일단에 구비된 상기 외측케이싱흡입개폐부재(1550)를 통해 내부로 흡입되고, 상기 본체케이싱(1000)과의 접합면 타단에 구비된 상기 외측케이싱배기개폐부재(1560)를 통해 내부로 흡입된 공기가 다시 상기 본체케이싱(1000) 내부로 배기되는, 외측케이싱(6000);을 포함할 수 있다.
본 발명의 전열교환기(1)는 공조 및 환기기능을 수행하는 구성요소가 구비되는 본체케이싱(1000); 및 상기 본체케이싱(1000)의 일면에 부착되어 상기 본체케이싱(1000) 내부로 공기가 흡입되고 배기되는 과정에서 유로를 형성하는 외측케이싱(6000);을 포함할 수 있다.
구체적으로 본 발명의 일 실시예에서 상기 본체케이싱(1000)은 실내로부터 공기를 흡입하는 실내흡입부(1100), 실내로 공기를 배기하는 실내배기부(1300), 실외로부터 공기를 흡입하는 실외흡입부(1200), 및 실외로 공기를 배기하는 실외배기부(1400)를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 실내흡입부(1100), 상기 실내배기부(1300), 상기 실외흡입부(1200), 및 상기 실외배기부(1400)는 상기 본체케이싱(1000)의 벽면을 관통하는 홀에 의하여 구현될 수 있으나, 이에 한정하지 않고 실내 혹은 실외로부터 공기를 흡입 혹은 배기할 수 있는 유로를 포함하는 모든 형태를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 상기 외측케이싱(6000)은 상기 본체케이싱(1000)의 일측면에 접합될 수 있다. 구체적으로 상기 외측케이싱(6000)은 상기 실내흡입부(1100), 상기 실내배기부(1300), 상기 실외흡입부(1200), 및 상기 실외배기부(1400)가 구비되지 않은 본체케이싱(1000)의 벽면 중 상기 실외흡입부(1200), 및 상기 실외배기부(1400)가 구비된 벽면측에서 상기 본체케이싱(1000)과 접합될 수 있다.
바람직하게는 상기 외측케이싱(6000)은 상기 실내흡입부(1100), 상기 실내배기부(1300), 상기 실외흡입부(1200), 및 상기 실외배기부(1400)가 구비되지 않은 본체케이싱(1000)의 벽면 중 상기 실외흡입부(1200), 및 상기 실외배기부(1400)가 구비된 벽면측에서, 상기 본체케이싱(1000) 내부에서 상기 실내흡입부(1100)를 통해 흡입되고 상기 실외배기부(1400)를 통해 배기되는 공기의 유로를 따라 상기 본체케이싱(1000)과 접합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 외측케이싱(6000)과 상기 본체케이싱(1000)은 용접되어 접합되거나, 볼트체결 등에 의한 체결방식으로 상호간에 체결될 수 있다.
상기 외측케이싱(6000)과 상기 본체케이싱(1000)의 접합면에는 외측케이싱흡입개폐부재(1550) 및 외측케이싱배기개폐부재(1560)를 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 외측케이싱흡입개폐부재(1550)는 상기 외측케이싱(6000)과 상기 본체케이싱(1000)의 접합면 중 상기 실외흡입부(1200)가 구비되는 위치(도 1의 본체케이싱(1000)의 좌측 하단부)에 구비될 수 있고, 상기 외측케이싱배기개폐부재(1560)는 상기 외측케이싱(6000)과 상기 본체케이싱(1000)의 접합면 중 상기 실외배기부(1400)가 구비되는 위치(도 1의 본체케이싱(1000)의 좌측 중단부)에 구비될 수 있다.
결과적으로 상기 외측케이싱흡입개폐부재(1550) 및 상기 외측케이싱흡입개폐부재(1550)가 열린 경우, 상기 실외흡입부(1200)를 통해 상기 본체케이싱(1000) 내부로 흡입된 공기의 일부가 상기 외측케이싱흡입개폐부재(1550)를 통해 상기 외측케이싱(6000) 내부로 흡입될 수 있고, 상기 외측케이싱(6000) 내부로 흡입된 공기가 상기 외측케이싱배기개폐부재(1560)를 통해 다시 상기 본체케이싱(1000) 내부로 배기될 수 있다. 또한 상기 외측케이싱배기개폐부재(1560)를 통해 본체케이싱(1000) 내부로 흡입된 공기는 실외배기부(1400)를 통해 외부로 배기될 수 있다.
이와 같이, 상기 외측케이싱(6000)은 상기 실외흡입부(1200) 및 상기 실외배기부(1400)를 통해 공기가 흐르는 유로에 상응하는 위치에서 상기 본체케이싱(1000) 일면에 접합되어, 상기 본체케이싱(1000) 내부로 흡입되는 공기의 일부가 흐를 수 있는 또 다른 유로를 형성하기 위한 구성요소로서, 본체케이싱(1000) 내부에 구비되는 제1응축기(3201) 및 제2응축기(3202)의 냉각효율을 향상시키기 위해 구비될 수 있다.
다만, 상기 외측케이싱(6000)의 형태 및 크기 등은 도 1에 도시된 바에 한정하지 않고, 상기 본체케이싱(1000)의 내부에 흐르는 공기의 일부가 흐를 수 있는 유로를 형성할 수 있는 형상에 따라 변경될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 본체케이싱(1000)의 내부구성을 개략적으로 도시한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전열교환기(1)는, 상기 본체케이싱(1000) 내부에 배치되고, 냉매를 압축하는 압축기(3100); 상기 압축기(3100)에서 토출되는 냉매를 응축하는 제1응축기(3201); 상기 제1응축기(3201)와 수평방향으로 배치되고, 상기 제1응축기(3201)에서 토출되는 냉매를 재응축하는 제2응축기(3202); 상기 제2응축기(3202)에서 토출되는 냉매를 팽창시키는 모세관모듈(3300); 및 상기 모세관모듈(3300)에서 토출되는 냉매와 주변의 공기와 열교환을 수행하는 증발기(3400);를 포함하는 냉동싸이클부;를 포함하고, 상기 실외흡입부(1200)에 의해 상기 본체케이싱(1000) 내부로 흡입된 공기의 일부가 상기 실외배기부(1400)를 통해 외부로 배기되는 공기의 흐름에 의해 상기 제1응축기(3201) 및 상기 제2응축기(3202)와 열교환을 수행하여 상기 제1응축기(3201) 및 상기 제2응축기(3202)가 냉각되고, 상기 실외흡입부(1200)에 의해 상기 본체케이싱(1000) 내부로 흡입된 공기의 일부가 상기 외측케이싱흡입개폐부재(1550)에 의해 상기 외측케이싱(6000) 내부로 흡입되고, 상기 외측케이싱배기개폐부재(1560)에 의해 상기 외측케이싱(6000) 내부로 흡입된 공기의 일부가 상기 본체케이싱(1000) 내부로 배기되고, 상기 실외배기부(1400)를 통해 외부로 배기되는 공기의 흐름에 의해 상기 제1응축기(3201)와 열교환을 수행하여 상기 제1응축기(3201)가 냉각될 수 있다.
또한, 상기 전열교환기(1)는, 상기 실내흡입부(1100) 및 상기 실외흡입부(1200)로부터 흡입된 공기가 통과하면서 상호 열교환을 할 수 있는 전열교환모듈(2000); 상기 실내배기부(1300) 측으로 공기를 배기할 수 있는 실내측팬부(1310); 상기 실외배기부(1400) 측으로 공기를 배기할 수 있는 실외측팬부(1410); 및 상기 냉동싸이클부, 상기 개폐부재부, 상기 실내측팬부(1310), 상기 실외측팬부(1410) 중 1 이상을 제어함으로써 상기 전열교환기(1)의 공조기능을 냉방 및 난방을 포함하는 복수의 모드 중 어느 하나로 동작하게 하고, 상기 전열교환기(1)의 환기기능을 외기환기, 및 내기순환을 포함하는 복수의 모드 중 어느 하나로 동작하도록 제어하는 제어부(5000);를 더 포함하고, 상기 개폐부재부는, 상기 본체케이싱(1000) 내부에 배치되어, 상기 실외흡입부(1200)와 상기 전열교환모듈(2000) 사이의 공기의 흐름의 개폐를 제어하는 제1실외개폐부재(1530); 상기 본체케이싱(1000) 내부에 배치되어, 상기 실외흡입부(1200)와 상기 실외배기부(1400) 사이의 공기의 흐름의 개폐를 제어하는 제2실외개폐부재(1540); 상기 본체케이싱(1000) 내부에 배치되어, 상기 실내흡입부(1100)와 상기 전열교환모듈(2000) 사이의 공기의 흐름의 개폐를 제어하는 제1실내개폐부재(1510); 및 상기 본체케이싱(1000) 내부에 배치되어, 상기 실내흡입부(1100)와 상기 실내배기부(1300) 사이의 공기의 흐름의 개폐를 제어하는 제2실내개폐부재(1520);를 더 포함할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 본체케이싱(1000)의 내부 구조에 대하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에서, 본체케이싱(1000)의 내부공간은 복수의 격벽에 의하여 복수의 내부공간으로 구획될 수 있다.
구체적으로 상기 복수의 내부공간은 상기 실외배기부(1400) 측의 공간(도 2의 좌측 상단부), 상기 실내배기부(1300) 측의 공간(도 2의 우측 상단부), 상기 실외흡입부(1200) 측의 공간(도 2의 좌측 하단부), 상기 실내흡입부(1100) 측의 공간(도 2의 우측 하단부), 및 상기 실외흡입부(1200)와 상기 실내흡입부(1100) 사이의 공간(도 2의 하단의 중심부 공간)을 포함할 수 있다.
또는, 본 발명의 일 실시예에서는 제1응축기(3201) 및 제2응축기(3202) 사이를 구획하는 격벽에 의해 제1응축기(3201) 및 제2응축기(3202)가 서로 다른 내부공간에 배치될 수도 있다.
다만, 상기 복수의 내부공간은 도 2에 도시된 구획공간으로 한정하지 않고 상기 본체케이싱(1000)의 내부에 배치되는 구성요소들의 형상에 따라서 추가, 변경, 및 제거될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 전열교환모듈(2000)은, 상기 실외흡입부(1200)와 상기 실내흡입부(1100) 사이의 공간(도 2의 하단의 중심부 공간)에 구비되어, 상기 실내흡입부(1100) 및 상기 실외흡입부(1200)로부터 흡입된 공기가 통과하면서 상호 열교환을 할 수 있다.
구체적으로 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전열교환모듈(2000)의 좌측은 실외측으로 향하고 상기 전열교환모듈(2000)의 우측은 실내측으로 향하도록 하는 것이 바람직하다. 이 때 상기 전열교환모듈(2000)의 구성은 통상적인 전열교환기(1)에서 사용되는 전열교환모듈(2000)의 구성을 포함할 수 있다.
상기 전열교환기(1)는 상기 실내흡입부(1100)로부터 흡입된 실내공기가 상기 실외배기부(1400)를 통해 실외로 배기됨과 동시에, 상기 실외흡입부(1200)로부터 흡입된 실외공기가 상기 실내배기부(1300)를 통해 실내로 배기되는 경우에, 상기 전열교환모듈(2000)의 내부에서 상기 실내공기 및 상기 실외공기가 서로 열교환되어 폐열을 회수함으로써 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 냉동싸이클부는, 상기 실외배기부(1400) 측의 공간(도 2의 좌측 상단부), 상기 실내배기부(1300) 측의 공간(도 2의 우측 상단부)에 구비되고, 냉매를 압축하는 압축기(3100); 상기 압축기(3100)에서 토출되는 냉매를 응축하는 제1응축기(3201); 상기 제1응축기(3201)와 수평방향으로 배치되고, 상기 제1응축기(3201)에서 토출되는 냉매를 재응축하는 제2응축기(3202); 상기 제2응축기(3202)에서 토출되는 냉매를 팽창시키는 모세관모듈(3300); 및 상기 모세관모듈(3300)에서 토출되는 냉매와 주변의 공기와 열교환을 수행하는 증발기(3400);를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 냉동싸이클부는 통상적인 냉동싸이클을 구현할 수 있으며, 이에 따라 상기 전열교환기(1)의 공조기능을 구현할 수 있다.
바람직하게는, 상기 냉동싸이클부의 냉동싸이클에 의하여 상기 전열교환기(1)의 공조기능이 냉방 및 난방을 포함하는 복수의 모드 중 어느 하나로 동작될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 냉동싸이클부의 제어요소인 압축기(3100)는 상기 제어부(5000)에 전기적으로 접속되어 있고, 상기 제어부(5000)의 동작에 의하여 독립적으로 제어될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 압축기(3100)는 상기 제어부(5000)에 의해 독립적으로 제어되고, 저온저압의 냉매 가스가 인입되고, 냉매를 압축하여 고온고압의 냉매 가스를 토출하도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1응축기(3201)는 상기 압축기(3100)로부터 토출된 고온고압의 냉매 가스가 인입되고, 냉매를 응축하여 중온고압의 냉매가 토출될 수 있다. 또한 상기 제2응축기(3202)는 상기 제1응축기(3201)로부터 토출된 중온고압의 냉매 가스가 인입되고, 냉매를 재응축할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 냉동싸이클부는 복수 개의 응축기를 포함하여 냉매가 2회 응축됨으로써, 단일 개의 응축기에 의해 냉매가 응축되는 기존의 전열교환기(1)에 비해 더욱 효율적인 냉동싸이클이 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 모세관모듈(3300)은 상기 제2응축기(3202)로부터 토출된 중온고압의 냉매가 인입되고, 냉매를 압력 강하하여 저온저압의 냉매가 토출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 증발기(3400)는 상기 모세관모듈(3300)로부터 토출된 저온저압의 냉매가 인입되고, 주변의 열을 흡수하여, 저온저압의 냉매 가스가 토출될 수 있고, 상기 토출된 저온저압의 냉매 가스는 상기 압축기(3100)로 다시 인입될 수 있다.
이와 같은 냉동싸이클의 순환 구조에 따라, 상기 냉동싸이클부(3000)는 전열교환기(1)의 공조기능을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 냉동싸이클의 효율을 향상시키기 위해 수직 방향 높이가 긴 대용량의 응축기를 사용하지 않고, 크기와 높이가 유사하거나 동일한 상기 제1응축기(3201) 및 상기 제2응축기(3202)를 본체케이싱(1000) 내부에서 수평방향으로 배치함으로써, 전열교환기(1)의 부피 증가를 최소화하면서 공간효율적으로 냉동싸이클의 효율을 향상시킬 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 냉동싸이클부를 이루는 구성요소들은 상기 본체케이싱(1000)의 내부공간의 일부에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 압축기(3100), 제1응축기(3201) 및 제2응축기(3202)는 상기 실외배기부(1400) 측의 공간 및 상기 실외배기부(1400)와 상기 실외흡입부(1200) 사이의 공간에 배치될 수 있고, 상기 증발기(3400)는 상기 실내배기부(1300) 측의 공간에 배치될 수 있다. 상기 전열교환모듈(2000)은 상기 실외흡입부(1200)와 상기 실내흡입부(1100) 사이의 공간에 배치될 수 있다.
구체적으로 상기 압축기(3100), 제1응축기(3201) 및 제2응축기(3202)는 상기 실외배기부(1400) 측의 공간 및 상기 실외배기부(1400)와 상기 실외흡입부(1200) 사이의 공간에서, 상기 실외흡입부(1200) 및 상기 실외배기부(1400)를 통해 공기가 흐르는 유로를 따라 수평방향으로 순차적으로 배치될 수 있다.
또는, 본 발명의 다른 실시예에서 상기 냉동싸이클부의 상기 압축기(3100) 및 증발기(3400)는 상기 실외배기부(1400) 측의 공간에 배치될 수 있고, 상기 제1응축기(3201) 및 제2응축기(3202)는 상기 실내배기부(1300) 측의 공간 및 상기 실내배기부(1300)와 상기 실내흡입부(1100) 사이의 공간에 배치될 수 있다.
다만, 상기 냉동싸이클부를 이루는 구성요소들은 도 2에 도시된 배치에 한정하지 않고 상기 구성요소들의 형상에 따라서 가변적으로 배치될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 실내측팬부(1310)는 상기 실내배기부(1300) 측의 공간에 배치되어 상기 실내배기부(1300) 측으로 공기를 배기할 수 있고, 상기 실외측팬부(1410)는 상기 실외배기부(1400) 측의 공간에 배치되어 상기 실외배기부(1400) 측으로 공기를 배기할 수 있다.
상기 실내측팬부(1310) 및 상기 실외측팬부(1410)는 상기 제어부(5000)에 전기적으로 접속되어 있고, 상기 제어부(5000)의 동작에 의하여 독립적으로 제어될 수 있다.
한편, 상기 실내측팬부(1310) 및 상기 실외측팬부(1410)는 BLDC 팬을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정하지 않고 공기의 흐름을 유도할 수 있는 모든 팬을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 개폐부재부는 상기 본체케이싱(1000) 내부의 공기 흐름을 제어할 수 있다. 구체적으로 상기 개폐부재부는, 상기 본체케이싱(1000)과 외측케이싱(6000)의 접합면 일단에 구비되고, 상기 본체케이싱(1000)의 실외흡입부(1200)에 의해 본체케이싱(1000) 내부로 흡입된 공기의 흐름의 개폐를 제어하는 외측케이싱흡입개폐부재(1550); 및 상기 본체케이싱(1000)과 상기 외측케이싱(6000)의 접합면 타단에 구비되고, 상기 외측케이싱흡입개폐부재(1550)에 의해 외측케이싱(6000) 내부로 흡입된 공기의 흐름의 개폐를 제어하는 외측케이싱배기개폐부재(1560); 상기 본체케이싱(1000) 내부에 배치되어, 상기 실외흡입부(1200)와 상기 전열교환모듈(2000) 사이의 공기의 흐름의 개폐를 제어하는 제1실외개폐부재(1530); 상기 본체케이싱(1000) 내부에 배치되어, 상기 실외흡입부(1200)와 상기 실외배기부(1400) 사이의 공기의 흐름의 개폐를 제어하는 제2실외개폐부재(1540); 상기 본체케이싱(1000) 내부에 배치되어, 상기 실내흡입부(1100)와 상기 전열교환모듈(2000) 사이의 공기의 흐름의 개폐를 제어하는 제1실내개폐부재(1510); 및 상기 본체케이싱(1000) 내부에 배치되어, 상기 실내흡입부(1100)와 상기 실내배기부(1300) 사이의 공기의 흐름의 개폐를 제어하는 제2실내개폐부재(1520);를 포함할 수 있다.
상기 외측케이싱흡입개폐부재(1550), 상기 외측케이싱배기개폐부재(1560), 상기 제1실내개폐부재(1510), 상기 제2실내개폐부재(1520), 상기 제1실외개폐부재(1530), 및 상기 제2실외개폐부재(1540)는 상기 제어부(5000)에 전기적으로 접속되어 있고, 상기 제어부(5000)의 동작에 의하여 독립적으로 제어될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 외측케이싱흡입개폐부재(1550), 상기 외측케이싱배기개폐부재(1560), 상기 제1실내개폐부재(1510), 상기 제2실내개폐부재(1520), 상기 제1실외개폐부재(1530), 및 상기 제2실외개폐부재(1540)는 댐퍼를 포함할 수 있으나, 이에 한정하지 않고 격벽의 일면에 배치되어 개폐될 수 있는 모든 개폐부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어부(5000)는 상기 냉동싸이클부, 상기 개폐부재부, 상기 실내측팬부(1310), 상기 실외측팬부(1410) 중 1 이상을 제어함으로써 상기 전열교환기(1)의 공조기능을 냉방 및 난방을 포함하는 복수의 모드 중 어느 하나로 동작하게 하고, 상기 전열교환기(1)의 환기기능을 외기환기, 및 내기순환을 포함하는 복수의 모드 중 어느 하나로 동작하도록 제어할 수 있다.
즉, 상기 전열교환기(1)의 공조기능 및 환기기능의 제어는 상기 제어부(5000)에 의하여 수행될 수 있다.
구체적으로, 상기 제어부(5000)는 공조기능 중 설정된 어느 하나의 모드에 따라 상기 냉동싸이클부의 제어요소를 선택적으로 제어할 수 있다. 이 때, 상기 공조기능은 냉방 및 난방 중 1 이상을 포함할 수 있다.
또한 상기 제어부(5000)는 환기기능 중 설정된 어느 하나의 모드에 따라 상기 개폐부재부, 상기 실내측팬부(1310), 및 상기 실외측팬부(1410) 중 1 이상을 선택적으로 제어할 수 있다. 이 때, 상기 환기기능은 외기환기 및 내기순환 중 1 이상을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 전열교환기(1)는, 센서모듈(4000)을 포함할 수 있다. 상기 센서모듈(4000)은 상기 전열교환기(1)로 유입되거나 혹은 유입된 공기에 대한 온도, 습도, 이산화탄소, 및 미세먼지를 센싱한다.
상기 센서모듈(4000)에 의하여 측정된 정보는 상기 제어부(5000)로 전송되고, 상기 제어부(5000)는 상기 센서모듈(4000)에 의하여 측정된 정보에 기초하여 환기기능 및 공조기능을 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 전열교환기(1)는 실내에 비치된 룸컨트롤러에 의해 작동될 수 있다. 상기 룸컨트롤러는 상기 제어부(5000)와 전기적으로 연결되어 있으며, 실내에서 상기 전열교환기(1)를 간편하게 조작할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 상기 룸컨트롤러의 LCD표시부에 형성된 운전/정지, 모드선택, 자동/수동, 필터교체, 예약운전, 및 취침예약 등의 버튼을 간편하게 터치하여 상기 전열교환기(1)를 조작할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 전열교환기(1)는 커버에 의하여 내부 구성요소들을 보호할 수 있고, 내부에 공기가 이동할 수 있는 복수의 유로가 형성되는 구조를 갖을 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 전열교환기(1)는 공조기능 및 환기기능을 모두 수행할 수 있어 실내의 공기를 환기함과 동시에 냉방 및 난방할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 외측케이싱(6000)의 내부구성을 개략적으로 도시한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 외측케이싱흡입개폐부재(1550)는, 상기 본체케이싱(1000)의 실외흡입부(1200)가 구비되는 위치에 상응하는, 상기 본체케이싱(1000) 및 상기 외측케이싱(6000)의 접합면 일단에 구비되고, 상기 외측케이싱배기개폐부재(1560)는, 상기 본체케이싱(1000) 내부에서 수평방향으로 배치된 제1응축기(3201) 및 제2응축기(3202) 사이의 위치에 상응하는, 상기 본체케이싱(1000) 및 상기 외측케이싱(6000)의 접합면 타단에 구비될 수 있다.
상술한 바와 같이, 외측케이싱(6000)은 본체케이싱(1000)의 일측면에 접합되고, 상기 외측케이싱(6000)과 상기 본체케이싱(1000)의 접합면에 상기 외측케이싱흡입개폐부재(1550) 및 상기 외측케이싱배기개폐부재(1560)가 구비되어, 본체케이싱(1000) 내부로 흡입된 공기의 일부가 외측케이싱(6000)으로 흡입되고 다시 본체케이싱(1000) 내부로 배기될 수 있다.
구체적으로 실외흡입부(1200)를 통해 본체케이싱(1000) 내부로 흡입된 외부공기가 외측케이싱(6000)을 거쳐 실외배기부(1400)를 통해 외부로 배기될 수 있다.
도 3에서는 본체케이싱(1000) 내부에 구비되는 구성요소들(압축기(3100), 제1응축기(3201), 제2응축기(3202), 증발기(3400) 등)을 점선으로 표시하였고, 본체케이싱(1000)과 외측케이싱(6000)의 접합면에 구비되는 구성요소(외측케이싱배기개폐부재(1560) 및 외측케이싱배기개폐부재(1560))들을 실선으로 표시하였다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 외측케이싱(6000)은 상기 실외흡입부(1200) 및 상기 실외배기부(1400)를 통해 공기가 흐르는 유로를 따라 상기 본체케이싱(1000)의 일측면에 접합될 수 있고, 상기 외측케이싱배기개폐부재(1560)는 상기 실외흡입부(1200)가 구비되는 위치에 구비될 수 있고, 상기 외측케이싱흡입개폐부재(1550)는 상기 실외배기부(1400)가 구비되는 위치에 구비될 수 있다. 구체적으로 상기 외측케이싱흡입개폐부재(1550)는 본체케이싱(1000) 내부의 수평방향으로 배치되는 제1응축기(3201) 및 제2응축기(3202) 사이에 상응하는 위치에 구비될 수 있다.
즉, 상기 제어부(5000)에 의해 상기 외측케이싱흡입개폐부재(1550) 및 상기 외측케이싱배기개폐부재(1560)가 열린 경우, 상기 본체케이싱(1000) 내부로 흡입된 공기의 일부가 상기 외측케이싱(6000)으로 흡입될 수 있고, 상기 외측케이싱(6000)을 거쳐 다시 상기 본체케이싱(1000) 내부로 배기될 수 있다. 바람직하게는 상기 제어부(5000)에 의해 내기순환모드가 수행되는 경우, 상기 외측케이싱흡입개폐부재(1550) 및 상기 외측케이싱배기개폐부재(1560)가 열리고 상기의 과정의 수행될 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 상기 외측케이싱배기개폐부재(1560)는 제1응축기(3201) 및 제2응축기(3202) 사이에 상응하는 위치에 구비되므로, 상기 외측케이싱배기개폐부재(1560)를 통해 상기 본체케이싱(1000) 내부로 배기되는 공기는 상기 제1응축기(3201)가 구비된 공간을 우선적으로 통과하므로, 상기 제1응축기(3201)가 더욱 효과적으로 냉각될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉동싸이클부 및 응축기를 개략적으로 도시한다.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 냉동싸이클부를 순환하는 냉매는 압축기(3100), 제1응축기(3201), 제2응축기(3202), 및 증발기(3400)를 순차적으로 거쳐 순환하고, 상기 제2응축기(3202)와 상기 증발기(3400)의 사이에 모세관모듈(3300)이 배치될 수 있다.
구체적으로 상기 모세관모듈(3300)의 일단은 상기 제2응축기(3202)와 연결되는 배관에 연결되고, 상기 모세관모듈(3300)의 타단은 상기 증발기(3400)와 연결되는 배관에 연결될 수 있다. 상기 모세관모듈(3300)의 직경은 상기 배관의 직경 대비 비교적 작은 직경을 갖을 수 있다.
이와 같은 구조에 따라, 상기 모세관모듈(3300)은 상기 제2응축기(3202)로부터 토출된 중온고압 상태의 냉매를 저온저압 상태로 압력강하시키고, 저온저압 상태의 상기 냉매를 상기 증발기(3400) 측으로 토출할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 모세관모듈(3300)의 일단으로 상기 제2응축기(3202)로부터 토출된 중온고압의 액체 냉매는 인입되고, 상기 액체 냉매는 직경이 급격히 축소되는 상기 모세관모듈(3300)을 통과하면서, 베르누이의 원리에 의하여 저온저압의 상태로 상기 증발기(3400) 측으로 토출될 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 모세관모듈(3300)은 냉동싸이클에서의 팽창밸브의 역할을 할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 모세관모듈(3300)이 팽창밸브의 역할을 수행함에 따라, 설치 및 보수 비용이 비교적 저렴하여 경제적인 전열교환기(1)를 제공할 수 있다.
도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 제1응축기(3201)는, 내부에 냉매가 흐를 수 있는 제1열교환배관(3211); 상기 제1열교환배관(3211)이 복수의 지점에서 관통하여 접촉하는 제1열교환플레이트(3221); 상기 제1응축기(3201)의 일단에 배치되고, 상기 압축기(3100)로부터 토출된 냉매가 인입되는 압축기연결포트(3231); 및 상기 제1응축기(3201)의 타단에 배치되고, 냉매가 토출되는 제1응축기토출포트(3241);를 포함하고, 상기 제2응축기(3202)는, 내부에 냉매가 흐를 수 있는 제2열교환배관(3212); 상기 제2열교환배관(3212)이 복수의 지점에서 관통하여 접촉하는 제2열교환플레이트(3222); 상기 제2응축기(3202)의 일단에 배치되고, 상기 제1응축기(3201)로부터 토출된 냉매가 인입되는 제2응축기인입포트(3232); 및 상기 제2응축기(3202)의 타단에 배치되고, 토출된 냉매가 상기 증발기(3400)로 인입되는 증발기연결포트(3242);를 포함할 수 있다.
즉 본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1응축기(3201) 및 제2응축기(3202)는 도 4의 (b)에 도시된 형태의 열교환모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1응축기(3201)의 상기 제1열교환배관(3211)의 내부에 냉매가 흐를 수 있고, 상기 제1열교환배관(3211)은 상기 제1열교환플레이트(3221)를 복수의 지점에서 관통하여 접촉될 수 있다.
도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 제1열교환플레이트(3221)는 판의 형태이고, 상기 제1열교환배관(3211)과 상호 접촉하는 구조에 의하여 상기 제1열교환플레이트(3221)와 상기 제1열교환배관(3211) 사이에서 전도에 의한 열교환이 수행될 수 있다. 또는, 상기 제1열교환플레이트(3221)는 서로 인접하게 배치된 상기 제1열교환배관(3211)들 사이에서 전도에 의한 열교환을 수행할 수 있도록 상기 제1열교환배관(3211)에 접촉될 수 있다.
또한 상기 제1응축기(3201)는 상기 압축기연결포트(3231) 및 상기 제1응축기토출포트(3241)를 포함하고, 상기 제어부(5000)의 제어에 의하여 제1응축기(3201)에 냉매가 인입되거나 토출될 수 있다.
구체적으로 상기 압축기연결포트(3231) 및 상기 제1응축기토출포트(3241)는 상기 제1열교환배관(3211)의 양단부에 해당할 수 있다. 이 때, 냉매는 상기 제1열교환배관(3211)을 흐르는 방향에 따라 상기 압축기연결포트(3231)로 인입되어 상기 제1응축기토출포트(3241)로 토출되거나, 상기 제1응축기토출포트(3241)로 인입되어 상기 압축기연결포트(3231)로 토출될 수 있다.
한편, 상기 제2응축기(3202)의 상기 제2열교환배관(3212) 및 제2열교환플레이트(3222) 또한 이와 같은 구조로 상호간에 열교환이 수행될 수 있다. 구체적으로 상기 제2열교환배관(3212)은 상기 제1열교환배관(3211)과 상응하고, 상기 제2열교환플레이트(3222)는 상기 제1열교환플레이트(3221)와 상응하여, 상호간에 열교환이 수행될 수 있다.
또한, 상기 제2응축기(3202)는 상기 제2응축기인입포트(3232) 및 상기 증발기연결포트(3242)를 포함하고, 상기 제어부(5000)에 의하여 제2응축기(3202)에 냉매가 인입되거나 토출될 수 있다.
구체적으로 상기 제2응축기인입포트(3232) 및 상기 증발기연결포트(3242)는 상기 제2열교환배관(3212)의 양단부에 해당할 수 있다. 이 때, 냉매는 상기 제2열교환배관(3212)을 흐르는 방향에 따라 상기 제2응축기인입포트(3232)로 인입되어 상기 증발기연결포트(3242)로 토출되거나, 상기 증발기연결포트(3242)로 인입되어 상기 제2응축기인입포트(3232)로 토출될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 냉동싸이클을 구현하는 응축기를 복수(2)개로 구현함으로써, 단일 개의 응축기로 구현되는 냉동싸이클에 비해 냉각효율이 더욱 향상될 수 있다.
한편, 압축기(3100)를 통해 토출된 고온고압의 냉매는 제1응축기(3201)의 증발기연결포트(3242)로 인입되므로, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 제1응축기(3201)에서 상기 증발기연결포트(3242)와 인접한 구역(점선으로 표시된 구역)이 가장 높은 온도를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 증발기(3400)는, 도 4의 (b)에 도시된 형태를 갖는 열교환모듈을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 증발기(3400)는 상기 제1응축기(3201) 및 상기 제2응축기(3202)를 이루는 열교환모듈에 상응하는 구조를 갖는 열교환모듈을 포함할 수 있다.
이하의 도 5 내지 도 7에서는 내기순환모드에서의 공기흐름을 개념적으로 도시한다. 구체적으로 도 5는 내기순환모드에서의 본체케이싱(1000) 내부에서의 공기흐름을 도시하고, 도 6은 내기순환모드에서의 외측케이싱(6000) 내부에서의 공기흐름을 도시하고, 도 7은 내기순환모드에서의 본체케이싱(1000) 및 외측케이싱(6000) 내부에서의 공기흐름을 도시한다.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(5000)는, 상기 실내측팬부(1310) 및 상기 실외측팬부(1410)를 동작시키고, 상기 제1실외개폐부재(1530)를 닫고, 상기 제2실외개폐부재(1540)를 열고, 상기 제1실내개폐부재(1510)를 닫고, 상기 제2실내개폐부재(1520)를 열고, 상기 외측케이싱흡입개폐부재(1550)를 열고, 상기 외측케이싱배기개폐부재(1560)를 열고, 상기 냉동싸이클부는 상기 증발기(3400)에서 주변 공기의 열이 흡수되는 형태로 동작하도록 제어함으로써, 내기는 순환하면서 상기 증발기(3400)에 의하여 냉각되고, 외기는 순환하면서 상기 제1응축기(3201) 및 제2응축기(3202)를 냉각시키는 내기순환냉방모드;를 구현할 수 있다.
구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 전열교환기(1)의 환기기능은, 상기 실내흡입부(1100)에서 흡입된 내기가 상기 전열교환모듈(2000)을 지나지 않고, 상기 실내배기부(1300)로 토출되게 하고, 상기 실외흡입부(1200)에서 흡입된 외기가 상기 전열교환모듈(2000)을 지나지 않고 상기 실외배기부(1400)로 토출되게 하는 내기순환모드를 포함할 수 있다.
구체적으로 내기순환모드에서 상기 실외흡입부(1200)에서 흡입된 외기의 일부는 본체케이싱(1000) 내부를 거치고, 나머지 일부는 외측케이싱(6000) 내부를 거쳐, 상기 실외배기부(1400)로 토출될 수 있다.
도 5는 전열교환기(1)가 내기순환모드로 동작할 때, 본체케이싱(1000) 내부에서의 공기의 흐름을 도시한 것으로, 내기순환모드에서 상기 제어부(5000)는, 상기 실내측팬부(1310) 및 상기 실외측팬부(1410)를 동작시키고, 상기 제1실외개폐부재(1530)를 닫고, 상기 제2실외개폐부재(1540)를 열고, 상기 제1실내개폐부재(1510)를 닫고, 상기 제2실내개폐부재(1520)를 열 수 있다.
이와 같이 내기순환모드에서는 실내공기 및 실외공기는 전열교환모듈(2000)을 지나지 않아 상기 전열교환모듈(2000)의 내부에서 상호간의 열교환이 발생하지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 전열교환기(1)의 환기기능이 내기순환모드인 경우에, 상기 전열교환기(1)의 공조기능은 냉방 및 난방을 포함하는 복수의 모드 중 1 이상의 모드로 동작할 수 있다.
이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 전열교환기(1)는 실내공기를 순환하여 실내의 공기를 환기함과 동시에 냉방 및 난방하는 것이 가능한 전열교환기(1)를 제공할 수 있다.
구체적으로 상기 전열교환기(1)의 공조기능이 냉방모드로 동작하고, 환기기능이 내기순환모드로 동작하는 내기순환냉방모드에서, 실내흡입부(1100)를 통해 본체케이싱(1000) 내부로 흡입된 실내공기는 증발기(3400)를 거쳐 냉각되어 실내배기부(1300)를 통해 실내로 배기될 수 있다. 반면에, 실외흡입부(1200)를 통해 본체케이싱(1000) 내부로 흡입된 실외공기의 일부는 제1응축기(3201) 및 제2응축기(3202)를 거쳐 제1응축기(3201) 및 제2응축기(3202)를 냉각시킬 수 있다. 바람직하게는 실외흡입부(1200)를 통해 본체케이싱(1000) 내부로 흡입된 실외공기의 일부는 제2응축기(3202) 및 제1응축기(3201)를 순차적으로 지나 제2응축기(3202) 및 제1응축기(3201)를 냉각시킬 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 내기순환모드에서 실내공기와 실외공기는 상기 전열교환모듈(2000)을 지나지 않아 상호간의 열교환이 발생하지 않아 냉방 효율이 향상될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 실외공기는 제2응축기(3202) 및 제1응축기(3201)를 순차적으로 지나 제2응축기(3202) 및 제1응축기(3201)를 냉각시킬 수 있다. 즉, 제1응축기(3201)를 지나는 실외공기는 제2응축기(3202)를 거쳐 제2응축기(3202)를 거치지 않았을 때 보다 가열된 공기일 수 있고, 이에 따라 제1응축기(3201)에서의 냉각효율이 떨어질 수 있다.
이와 같이, 제1응축기(3201) 및 제2응축기(3202)를 본체케이싱(1000)에 형성되는 단일 유로를 흐르는 실외공기로 냉각시키고자 할 경우 냉각효율이 떨어질 수 있고, 본원 발명에서는 외측케이싱(6000)을 지나는 유로를 추가적으로 형성하여 제1응축기(3201) 및 제2응축기(3202)를 더 효율적으로 냉각시킬 수 있다.
도 6은 전열교환기(1)가 내기순환모드로 동작할 때, 외측케이싱(6000) 내부에서의 공기의 흐름을 도시한 것으로, 상술한 바와 같이 내기순환모드에서 상기 제어부(5000)는, 상기 실내측팬부(1310) 및 상기 실외측팬부(1410)를 동작시키고, 상기 외측케이싱흡입개폐부재(1550)를 열고, 상기 외측케이싱배기개폐부재(1560)를 열 수 있다.
즉, 전열교환기(1)가 내기순환모드로 동작할 때, 실외흡입부(1200)를 통해 본체케이싱(1000) 내부로 흡입된 실외공기의 일부는 외측케이싱흡입개폐부재(1550)를 통해 외측케이싱(6000) 내부로 흡입되고, 외측케이싱(6000)을 거쳐 다시 외측케이싱배기개폐부재(1560)를 통해 본체케이싱(1000) 내부로 배기되고, 실외배기부(1400)를 통해 외부로 배기될 수 있다.
또한, 상기 외측케이싱배기개폐부재(1560)는 상기 본체케이싱(1000) 내부의 제1응축기(3201) 및 제2응축기(3202)가 구비된 위치 사이에 구비되고, 실외측팬부(1410)에 의한 본체케이싱(1000) 내부에서의 실외공기의 흐름은 제2응축기(3202) 및 제1응축기(3201)를 순차적으로 지나므로, 상기 외측케이싱(6000)을 거쳐 상기 본체케이싱(1000) 내부로 재흡입되는 실외공기는 상기 제1응축기(3201)를 우선적으로 지날 수 있다.
즉, 외측케이싱(6000)을 거치는 실외공기는 제2응축기(3202)를 거치지 않아 가열되지 않은 채로 제1응축기(3201)를 지남으로써 제1응축기(3201)의 냉각효율이 향상될 수 있다.
도 7은 도 5 및 도 6에서 상술한 본체케이싱(1000) 및 외측케이싱(6000)에 형성된 유로를 통해 흐르는 실외공기를 도시한 것이다. 상술한 바와 같이 실외흡입부(1200)를 통해 본체케이싱(1000) 내부로 흡입된 실외공기의 일부는 본체케이싱(1000) 내부에 형성되는 유로를 따라 제2응축기(3202) 및 제1응축기(3201)를 순차적으로 거쳐 실외배기부(1400)를 통해 외부로 배기될 수 있다.
또한 실외공기의 나머지 일부는 (제2응축기(3202)를 거치지 않고) 외측케이싱(6000) 내부에 형성되는 유로를 따라, 제1응축기(3201)를 거쳐 실외배기부(1400)를 통해 외부로 배기될 수 있다.
한편, 도 4의 (b)에서 상술한 바와 같이 제1응축기(3201)에서는, 압축기(3100)에서 토출된 고온고압의 냉매가 인입되는 압축기연결포트(3231) 근방이 가장 고온일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 제1응축기(3201)에서 가장 온도를 가지는 압축기연결포트(3231) 근방이 외측케이싱배기개폐부재(1560)와 인접하도록 제1응축기(3201)을 배치함으로써 냉각효율을 향상시킬 수 있다. 구체적으로 외측케이싱배기개폐부재(1560)를 통해 본체케이싱(1000) 내부로 배기되는 실외공기가 제1응축기(3201)에서 가장 높은 온도를 가지는 구간(도 7의 제1응축기(3201)의 상측)을 우선적으로 지나도록 함으로써, 냉각효율을 향상시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 외기환기모드에서의 공기흐름을 개념적으로 도시한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(5000)는 상기 실내측팬부(1310) 및 상기 실외측팬부(1410)를 동작시키고, 상기 제1실외개폐부재(1530)를 열고, 상기 제2실외개폐부재(1540)를 닫고, 상기 제1실내개폐부재(1510)를 열고, 상기 제2실내개폐부재(1520)를 닫고, 상기 외측케이싱흡입개폐부재(1550)를 닫고, 상기 외측케이싱배기개폐부재(1560)를 닫고, 상기 실외흡입부(1200)에서 흡입된 외기는 상기 전열교환모듈(2000)을 지나서 상기 실내배기부(1300)로 토출되게 하고, 상기 실내흡입부(1100)에서 흡입된 내기는 상기 전열교환모듈(2000)을 지나서 상기 실외배기부(1400)로 토출되는 외기환기모드;를 구현할 수 있다.
상기 외기환기모드에서는 상기 제어부(5000)의 제어에 의하여, 상기 실내흡입부(1100)로부터 흡입된 실내공기가 상기 실외배기부(1400)를 통해 실외로 배기됨과 동시에, 상기 실외흡입부(1200)로부터 흡입된 실외공기가 상기 실내배기부(1300)를 통해 실내로 배기될 수 있다. 이 경우, 실내공기 및 실외공기는 전열교환모듈(2000)의 내부에서 서로 열교환될 수 있다.
또한, 이 때 상기 외측케이싱흡입개폐부재(1550) 및 상기 외측케이싱배기개폐부재(1560)는 닫혀있으므로 외측케이싱(6000)을 흐르는 유로는 형성되지 않을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 전열교환기(1)의 환기기능이 외기환기모드인 경우에, 상기 전열교환기(1)의 공조기능은 냉방 및 난방을 포함하는 복수의 모드 중 1 이상의 모드로 동작할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에서, 상기 환기기능이 외기환기모드인 경우에, 상기 전열교환기(1)는 별도의 공조기능이 동작하지 않을 수 있다.
이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 전열교환기(1)는 실외공기를 이용하여 실내의 공기를 환기함과 동시에 냉방 및 난방하는 것이 가능한 전열교환기(1)를 제공할 수 있다.
이하의 도 9 내지 도 13에서는 전열교환기(1)의 공조기능 및 환기기능에 따른 냉매 및 공기흐름을 설명하며, 도 9 내지 도 13에 도시된 응축기는 제1응축기(3201) 및 제2응축기(3202)를 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 내기순환냉방모드에서의 냉매 및 공기흐름을 개념적으로 도시한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 전열교환기(1)가 상기 내기순환냉방모드로 동작하는 경우에는, 상기 전열교환기(1)의 환기기능이 내기순환모드에 해당하고, 상기 전열교환기(1)의 공조기능이 냉방모드에 해당한다.
전술한 바와 같이, 상기 압축기(3100)로부터 토출되는 상기 냉매는 고온고압의 가스상태가 되고, 고온고압의 냉매 가스는 상기 제1응축기(3201) 및 상기 제2응축기(3202)를 지나면서 중온고압의 액체상태가 되고, 중온고압의 냉매는 상기 모세관모듈(3300)을 지나면서 저온저압의 상태가 되고, 저온저압의 냉매는 증발기(3400)를 지나면서 주변의 열을 흡수하여 가스상태로 증발되어 상기 압축기(3100)로 다시 인입될 수 있다.
즉, 상기 냉동싸이클부는 상기 증발기(3400)에서 주변 공기의 열이 흡수되는 형태로 동작하도록 제어함으로써, 내기는 순환하면서 상기 증발기(3400)에 의하여 냉각되고, 외기는 순환하면서 상기 제1응축기(3201) 및 상기 제2응축기(3202)를 냉각시킬 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 내기순환난방모드에서의 냉매 및 공기흐름을 개념적으로 도시한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 전열교환기(1)가 상기 내기순환난방모드로 동작하는 경우에는, 상기 전열교환기(1)의 환기기능이 내기순환모드에 해당하고, 상기 전열교환기(1)의 공조기능이 난방모드에 해당한다.
전술한 바와 같이, 상기 압축기(3100)로부터 토출되는 상기 냉매는 고온고압의 가스상태가 되고, 고온고압의 냉매 가스는 상기 제1응축기(3201) 및 상기 제2응축기(3202)를 지나면서 중온고압의 액체상태가 되고, 중온고압의 냉매는 상기 모세관모듈(3300)을 지나면서 저온저압의 상태가 되고, 저온저압의 냉매는 증발기(3400)를 지나면서 주변의 열을 흡수하여 가스상태로 증발되어 상기 압축기(3100)로 다시 인입될 수 있다.
즉, 상기 냉동싸이클부는 상기 제1응축기(3201) 및 상기 제2응축기(3202)에서 주변 공기의 열이 방출되는 형태로 동작하도록 제어함으로써, 내기는 순환하면서 상기 응축기에 의하여 가열될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 외기환기냉방모드에서의 냉매 및 공기흐름을 개념적으로 도시한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 전열교환기(1)가 상기 외기환기냉방모드로 동작하는 경우에는, 상기 전열교환기(1)의 환기기능이 외기환기모드에 해당하고, 상기 전열교환기(1)의 공조기능이 냉방모드에 해당한다.
전술한 바와 같이, 상기 압축기(3100)로부터 토출되는 상기 냉매는 고온고압의 가스상태가 되고, 고온고압의 냉매 가스는 상기 제1응축기(3201) 및 상기 제2응축기(3202)를 지나면서 중온고압의 액체상태가 되고, 중온고압의 냉매는 상기 모세관모듈(3300)을 지나면서 저온저압의 상태가 되고, 저온저압의 냉매는 증발기(3400)를 지나면서 주변의 열을 흡수하여 가스상태로 증발되어 상기 압축기(3100)로 다시 인입될 수 있다.
즉, 상기 실내배기부(1300)로 토출되는 외기는 상기 실외흡입부(1200)에서 인입된 내기가 상기 실내배기부(1300) 측에 배치되는 상기 증발기(3400)를 지나면서 냉각되어 실내로 토출될 수 있다.
부가적으로, 상기 실외배기부(1400)로 토출되는 내기는 냉동싸이클에서 상기 제1응축기(3201) 및 제2응축기(3202)를 지나면서 상기 실내배기부(1300)로 토출되는 외기와 열교환될 수 있고, 상기 제1응축기(3201) 및 상기 제2응축기(3202)의 열을 외부로 전달할 수도 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 외기환기난방모드에서의 냉매 및 공기흐름을 개념적으로 도시한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 전열교환기(1)가 상기 외기환기난방모드로 동작하는 경우에는, 상기 전열교환기(1)의 환기기능이 외기환기모드에 해당하고, 상기 전열교환기(1)의 공조기능이 난방모드에 해당한다.
전술한 바와 같이, 상기 압축기(3100)로부터 토출되는 상기 냉매는 고온고압의 가스상태가 되고, 고온고압의 냉매 가스는 상기 제1응축기(3201) 및 상기 제2응축기(3202)를 지나면서 중온고압의 액체상태가 되고, 중온고압의 냉매는 상기 모세관모듈(3300)을 지나면서 저온저압의 상태가 되고, 저온저압의 냉매는 증발기(3400)를 지나면서 주변의 열을 흡수하여 가스상태로 증발되어 상기 압축기(3100)로 다시 인입될 수 있다.
즉, 상기 실내배기부(1300)로 토출되는 외기는 상기 실외흡입부(1200)에서 인입된 내기가 상기 실내배기부(1300) 측에 배치되는 상기 제1응축기(3201) 및 상기 제2응축기(3202)를 지나면서 가열되어 실내로 토출될 수 있다.
부가적으로, 상기 실외배기부(1400)로 토출되는 내기는 냉동싸이클에서 상기 증발기(3400)를 지나면서 상기 실내배기부(1300)로 토출되는 외기와 열교환될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 외기환기모드에서의 공기흐름을 개념적으로 도시한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 전열교환기(1)의 환기기능이 외기환기모드인 경우에, 상기 전열교환기(1)의 공조기능은 냉방 및 난방을 포함하는 복수의 모드 중 1 이상의 모드로 동작할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에서, 상기 환기기능이 외기환기모드인 경우에, 상기 전열교환기(1)는 별도의 공조기능이 동작하지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 상기 실외흡입부(1200)에서 흡입된 외기는 상기 전열교환모듈(2000)을 지나서 상기 실내배기부(1300)로 토출되게 하고, 상기 실내흡입부(1100)에서 흡입된 내기는 상기 전열교환모듈(2000)을 지나서 상기 실외배기부(1400)로 토출될 수 있다. 즉, 상기 전열교환기(1)는 별도의 공조기능 없이 외기환기모드로 동작할 수 있다.
부가적으로, 상기 실외배기부(1400)로 토출되는 내기는 냉동싸이클에서 상기 증발기(3400)를 지나면서 상기 실내배기부(1300)로 토출되는 외기와 열교환될 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(5000)를 개략적으로 도시한다.
도 14에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(5000)는 압축기(3100), 제1실내개폐부재(1510), 제2실내개폐부재(1520), 제1실외개폐부재(1530), 제2실외개폐부재(1540), 외측케이싱흡입개폐부재(1550), 외측케이싱배기개폐부재(1560), 실내측팬부(1310), 실외측팬부(1410) 및 센서모듈(4000)과 전기적으로 접속되어 있다. 이 때, 상기 제어부(5000)는 위와 같은 구성요소들을 독립적으로 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어부(5000)는 상기 냉동싸이클부의 제어요소인 상기 압축기(3100)를 제어함으로써 상기 전열교환기(1)의 공조기능을 냉방 및 난방을 포함하는 복수의 모드 중 어느 하나로 동작하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(5000)는 제1실내개폐부재(1510), 제2실내개폐부재(1520), 제1실외개폐부재(1530), 제2실외개폐부재(1540), 외측케이싱흡입개폐부재(1550), 외측케이싱배기개폐부재(1560), 실내측팬부(1310), 및 실외측팬부(1410)를 제어함으로써 상기 전열교환기(1)의 환기기능을 외기환기 및 내기순환을 포함하는 복수의 모드 중 어느 하나로 동작하도록 제어할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(5000)의 제어요소들을 개략적으로 도시한다.
도 15에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(5000)의 제어에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전열교환기(1)는 내기순환 및 외기환기를 포함하는 복수의 모드 중 어느 하나의 환기기능을 동작하도록 제어될 수 있다.
상기 전열교환기(1)가 내기순환모드로 동작되는 경우에, 상기 제어부(5000)는 상기 제2실내개폐부재(1520), 상기 제2실외개폐부재(1540), 상기 외측케이싱흡입개폐부재(1550), 및 상기 외측케이싱배기개폐부재(1560)를 열고, 상기 제1실내개폐부재(1510), 및 상기 제1실외개폐부재(1530)를 닫고, 상기 실내측팬부(1310) 및 상기 실외측팬부(1410)를 동작시킬 수 있다.
이 때, 상기 전열교환기(1)의 공조기능은 냉방, 및 난방을 포함하는 복수의 모드 중 어느 하나로 동작될 수 있다.
상기 전열교환기(1)가 외기환기모드로 동작되는 경우에, 상기 제어부(5000)는 상기 제1실내개폐부재(1510), 및 상기 제1실외개폐부재(1530)를 열고, 상기 제2실내개폐부재(1520), 상기 제2실외개폐부재(1540), 상기 외측케이싱흡입개폐부재(1550), 및 상기 외측케이싱배기개폐부재(1560)를 닫고, 상기 실내측팬부(1310) 및 상기 실외측팬부(1410)를 동작시킬 수 있다.
이 때, 상기 전열교환기(1)의 공조기능은 냉방, 및 난방을 포함하는 복수의 모드 중 어느 하나로 동작될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 압축기, 2개의 응축기, 및 증발기에 의해 냉동싸이클이 구현되어, 전열교환기 내부로 인입된 공기가 냉방 및 난방될 수 있는 전열교환기를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 2개의 응축기로 인해 냉동싸이클을 순환하는 냉매가 더욱 효과적으로 냉각될 수 있는 전열교환기를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 2개의 응축기가 본체케이싱 및 외측케이싱에 형성되는 2방향의 유로로 흐르는 공기에 의해 더욱 효과적으로 냉각될 수 있는 전열교환기를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가장 높은 온도의 냉매가 흐르는 제1응축기의 상측에서 외측케이싱의 공기가 본체케이싱 내부로 흡입됨으로써, 가장 높은 온도의 냉매가 흐르는 제1응축기의 상측이 더욱 효과적으로 냉각될 수 있는 전열교환기를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 2개의 응축기가 본체케이싱 내부에서 수평방향으로 배치되어, 공간효율적인 전열교환기를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 별도의 전환밸브 및 팽창밸브를 사용하지 않으면서도, 냉방 및 난방을 포함하는 공조기능을 구현할 수 있는 전열교환기를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 모세관모듈이 팽창밸브의 역할을 수행함에 따라, 설치 및 보수 비용이 비교적 저렴하여 경제적인 전열교환기를 제공할 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
1: 전열교환기
1000: 본체케이싱 1100: 실내흡입부
1200: 실외흡입부 1300: 실내배기부
1310: 실내측팬부 1400: 실외배기부
1410: 실외측팬부 1510: 제1실내개폐부재
1520: 제2실내개폐부재 1530: 제1실외개폐부재
1540: 제2실외개폐부재 1550: 외측케이싱흡입개폐부재
1560: 외측케이싱배기개폐부재 2000: 전열교환모듈
3100: 압축기 3201: 제1응축기
3211: 제1열교환배관 3221: 제1열교환플레이트
3231: 압축기연결포트 3241: 제1응축기토출포트
3202: 제2응축기 3212: 제2열교환배관
3222: 제2열교환플레이트 3232: 제2응축기인입포트
3242: 증발기연결포트 3300: 모세관모듈
3400: 증발기 4000: 센서모듈
5000: 제어부 6000: 외측케이싱

Claims (5)

  1. 전열교환기로써,
    실내로부터 공기를 흡입하는 실내흡입부; 실내로 공기를 배기하는 실내배기부; 실외로부터 공기를 흡입하는 실외흡입부; 및 실외로 공기를 배기하는 실외배기부;를 포함하는, 본체케이싱;
    상기 본체케이싱과 외측케이싱의 접합면 일단에 구비되고, 상기 본체케이싱의 실외흡입부에 의해 본체케이싱 내부로 흡입된 공기의 흐름의 개폐를 제어하는 외측케이싱흡입개폐부재; 및 상기 본체케이싱과 상기 외측케이싱의 접합면 타단에 구비되고, 상기 외측케이싱흡입개폐부재에 의해 외측케이싱 내부로 흡입된 공기의 흐름의 개폐를 제어하는 외측케이싱배기개폐부재;를 포함하는 개폐부재부;
    상기 본체케이싱 외부면 일측에 접합되고, 상기 실외흡입부를 통해 상기 본체케이싱 내부로 흡입된 공기의 일부가, 상기 본체케이싱과의 접합면 일단에 구비된 상기 외측케이싱흡입개폐부재를 통해 내부로 흡입되고, 상기 본체케이싱과의 접합면 타단에 구비된 상기 외측케이싱배기개폐부재를 통해 내부로 흡입된 공기가 다시 상기 본체케이싱 내부로 배기되는, 외측케이싱; 및
    상기 본체케이싱 내부에 배치되고, 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기에서 토출되는 냉매를 응축하는 제1응축기; 상기 제1응축기와 수평방향으로 배치되고, 상기 제1응축기에서 토출되는 냉매를 재응축하는 제2응축기; 상기 제2응축기에서 토출되는 냉매를 팽창시키는 모세관모듈; 및 상기 모세관모듈에서 토출되는 냉매와 주변의 공기와 열교환을 수행하는 증발기;를 포함하는 냉동싸이클부;를 포함하고,
    상기 실외흡입부에 의해 상기 본체케이싱 내부로 흡입된 공기의 일부가 상기 실외배기부를 통해 외부로 배기되는 공기의 흐름에 의해 상기 제1응축기 및 상기 제2응축기와 열교환을 수행하여 상기 제1응축기 및 상기 제2응축기가 냉각되고,
    상기 실외흡입부에 의해 상기 본체케이싱 내부로 흡입된 공기의 일부가 상기 외측케이싱흡입개폐부재에 의해 상기 외측케이싱 내부로 흡입되고, 상기 외측케이싱배기개폐부재에 의해 상기 외측케이싱 내부로 흡입된 공기의 일부가 상기 본체케이싱 내부로 배기되고, 상기 실외배기부를 통해 외부로 배기되는 공기의 흐름에 의해 상기 제1응축기와 열교환을 수행하여 상기 제1응축기가 냉각되는, 전열교환기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1응축기는,
    내부에 냉매가 흐를 수 있는 제1열교환배관; 상기 제1열교환배관이 복수의 지점에서 관통하여 접촉하는 제1열교환플레이트; 상기 제1응축기의 일단에 배치되고, 상기 압축기로부터 토출된 냉매가 인입되는 압축기연결포트; 및 상기 제1응축기의 타단에 배치되고, 냉매가 토출되는 제1응축기토출포트;를 포함하고,
    상기 제2응축기는,
    내부에 냉매가 흐를 수 있는 제2열교환배관; 상기 제2열교환배관이 복수의 지점에서 관통하여 접촉하는 제2열교환플레이트; 상기 제2응축기의 일단에 배치되고, 상기 제1응축기로부터 토출된 냉매가 인입되는 제2응축기인입포트; 및 상기 제2응축기의 타단에 배치되고, 토출된 냉매가 상기 증발기로 인입되는 증발기연결포트;를 포함하는, 전열교환기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 외측케이싱흡입개폐부재는,
    상기 본체케이싱의 실외흡입부가 구비되는 위치에 상응하는, 상기 본체케이싱 및 상기 외측케이싱의 접합면 일단에 구비되고,
    상기 외측케이싱배기개폐부재는,
    상기 본체케이싱 내부에서 수평방향으로 배치된 제1응축기 및 제2응축기 사이의 위치에 상응하는, 상기 본체케이싱 및 상기 외측케이싱의 접합면 타단에 구비되는, 전열교환기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 전열교환기는,
    상기 실내흡입부 및 상기 실외흡입부로부터 흡입된 공기가 통과하면서 상호 열교환을 할 수 있는 전열교환모듈;
    상기 실내배기부 측으로 공기를 배기할 수 있는 실내측팬부;
    상기 실외배기부 측으로 공기를 배기할 수 있는 실외측팬부; 및
    상기 냉동싸이클부, 상기 개폐부재부, 상기 실내측팬부, 상기 실외측팬부 중 1 이상을 제어함으로써 상기 전열교환기의 공조기능을 냉방 및 난방을 포함하는 복수의 모드 중 어느 하나로 동작하게 하고, 상기 전열교환기의 환기기능을 외기환기, 및 내기순환을 포함하는 복수의 모드 중 어느 하나로 동작하도록 제어하는 제어부;를 더 포함하고,
    상기 개폐부재부는,
    상기 본체케이싱 내부에 배치되어, 상기 실외흡입부와 상기 전열교환모듈 사이의 공기의 흐름의 개폐를 제어하는 제1실외개폐부재; 상기 본체케이싱 내부에 배치되어, 상기 실외흡입부와 상기 실외배기부 사이의 공기의 흐름의 개폐를 제어하는 제2실외개폐부재; 상기 본체케이싱 내부에 배치되어, 상기 실내흡입부와 상기 전열교환모듈 사이의 공기의 흐름의 개폐를 제어하는 제1실내개폐부재; 및 상기 본체케이싱 내부에 배치되어, 상기 실내흡입부와 상기 실내배기부 사이의 공기의 흐름의 개폐를 제어하는 제2실내개폐부재;를 더 포함하는, 전열교환기.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 실내측팬부 및 상기 실외측팬부를 동작시키고,
    상기 제1실외개폐부재를 닫고, 상기 제2실외개폐부재를 열고, 상기 제1실내개폐부재를 닫고, 상기 제2실내개폐부재를 열고, 상기 외측케이싱흡입개폐부재를 열고, 상기 외측케이싱배기개폐부재를 열고,
    상기 냉동싸이클부는 상기 증발기에서 주변 공기의 열이 흡수되는 형태로 동작하도록 제어함으로써,
    내기는 순환하면서 상기 증발기에 의하여 냉각되고, 외기는 순환하면서 상기 제1응축기 및 제2응축기를 냉각시키는 내기순환냉방모드; 및
    상기 실내측팬부 및 상기 실외측팬부를 동작시키고,
    상기 제1실외개폐부재를 열고, 상기 제2실외개폐부재를 닫고, 상기 제1실내개폐부재를 열고, 상기 제2실내개폐부재를 닫고, 상기 외측케이싱흡입개폐부재를 닫고, 상기 외측케이싱배기개폐부재를 닫고,
    상기 실외흡입부에서 흡입된 외기는 상기 전열교환모듈을 지나서 상기 실내배기부로 토출되게 하고, 상기 실내흡입부에서 흡입된 내기는 상기 전열교환모듈을 지나서 상기 실외배기부로 토출되는 외기환기모드;를 구현하는, 전열교환기.

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