KR20020094155A - 멀티형 공기 조화기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 멀티형 공기 조화기에 관한 것으로서, 특히 실외기와 실내기 사이를 연결하는 배관에 작동유체의 전달 없이 열(熱) 만을 전달하는 히트 파이프가 적용됨으로써, 실내기의 분리 조립이 자유로워 실내기의 이전 설치가 용이하도록 하는 멀티형 공기 조화기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 멀티형 공기 조화기는 다수개의 실외기 및 실내기가 연결되어 다수의 공간을 냉방 또는 난방시키는 멀티형 공기 조화기에 있어서, 실외기 내부에 설치되어 냉매를 압축시키는 압축기와, 상기 압축기와 연결되어 냉매와 외부 공기를 열 교환시키는 실외 열교환기와, 상기 실외 열교환기에 연결되어 냉매의 압력을 감소시키는 팽창밸브와, 상기 팽창밸브와 압축기 사이에 설치되어 냉매가 실외기 외부의 작동유체와 열 전달을 이룰 수 있도록 하는 축열조와, 다수개의 실내기 내부에 설치되어 실내 공기와 그 내부를 순환하는 냉매를 열 교환시키는 실내 열교환기와, 상기 축열조와 실내 열교환기 사이에 설치되어 축열조 및 실내 열교환기 각각의 내부를 순환하는 냉매가 서로 공유되지 않으며 간접 열 전달을 행할 수 있도록 하는 히트 파이프가 포함되어 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

멀티형 공기 조화기 {A multi-type air-conditioner}
본 발명은 멀티형 공기 조화기에 관한 것으로서, 특히 실외기와 실내기 사이를 연결하는 배관에 작동유체의 전달 없이 열(熱) 만을 전달하는 히트 파이프가 적용됨으로써, 실내기의 분리 조립이 자유로워 실내기의 이전 설치가 용이하도록 하는 멀티형 공기 조화기에 관한 것이다.
일반적으로 공기 조화기는 실내 공기를 쾌적하게 유지하기 위한 장치로서, 실내기와 실외기가 설치되는 분리형, 실내기 및 실외기가 하나의 케이스 내부에 설치되어 창문 등에 설치되는 일체형으로 구분할 수 있으며, 다수의 실내 공간을 공조할 수 있도록 다수개의 실내기가 설치되는 멀티형 공기 조화기가 있다.
상기 멀티형 공기 조화기는 다수개의 실내기가 하나 또는 다수개의 실외기에 연결될 수 있으나 여기서는 하나의 실외기에 두개의 실내기가 연결된 멀티형 에어컨에 한정하여 설명하기로 한다.
도 1은 종래 기술에 의한 멀티형 공기 조화기가 도시된 구성도이다.
종래 기술에 의한 멀티형 공기 조화기는 냉매를 고온, 고압으로 압축하는 압축기(12)와, 상기 압축기(12)에서 공급된 냉매를 실외 공기와 열 교환되도록 하여 감온시키는 응축기(14)와, 상기 응축기(14)에서 토출된 냉매가 팽창되도록 하여 감압시키는 팽창밸브(16)와, 외부 공기를 강제 유동시켜 상기 응축기(14)의 외면에 접촉시켜 열 교환되도록 하는 실외 송풍장치(18)로 구성되는 실외기(10) 및 상기 팽창밸브(16)로부터 공급된 냉매가 실내 공기의 열을 흡수하도록 하는 증발기(22)와, 실내 공기를 강제 유동시켜 상기 증발기(22)에서 열 교환을 이루도록 하는 실내 송풍장치(24)로 구성되는 실내기(20)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 실내기(20)는 다수개가 설치되는 바, 상기 팽창밸브(16)에서 토출되는 냉매를 실내기(20)로 공급하는 냉매관(40)이 제 1 실내기(20)에 연결된후에 연장되어 제 2 실내기(30)가 병렬로 연결되도록 한다.
이러한 설치방법으로 하나의 실외기(10)에 다수개의 실내기(20,30)가 병렬로 연결될 수 있어 하나의 실외기(10)에서 공급되는 냉매가 다수개의 실내기(20,30)에 비교적 고르게 공급되어 각각의 실내를 냉방시킬 수 있도록 한다.
상기와 같이 구성된 종래 기술의 멀티형 에어컨이 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 전원이 인가되면 상기 압축기(12)가 구동되어 냉매가 고온, 고압으로 압축되어 실외 열교환기인 응축기(14)로 공급되고, 실외 송풍장치(18)에 의해 유입되는 외부 공기와 열 교환되어 저온, 고압의 냉매로 변환되며, 상기 팽창밸브(16)로 이동되어 팽창되면서 저온, 저압의 냉매로 되어 다수개의 실내기(20,30) 내부에 설치된 각각의 증발기(22,32)로 공급되어 진다.
이렇게 공급된 냉매는 실내 열교환기인 증발기(22,32)로 유입되어 실내 송풍장치(24,34)에 의해 유입된 실내 공기와 열 교환되면서 실내 공기를 쾌적하게 유지하도록 한다.
그러나, 종래 기술에 의한 멀티형 공기 조화기는 실외기(10)의 팽창밸브(16) 및 압축기(12)와 다수개의 실내기(20,30)에 설치된 각각의 증발기(22,32)가 서로 냉매를 공유할 수 있도록 배관이 설치되기 때문에 실내기(20,30)를 이전할 때에 실내기(20,30) 및 실외기(10)와 냉매관(40)을 분해하여 이동하고, 재설치하여야 하므로 공기 조화기를 이전하는데 소요되는 비용 및 시간을 절감하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실외기와 실내기를 연결하는 냉매관에 히트 파이프가 적용됨으로써, 실외기 및 실내기와 냉매관의 분리 및 결합이 용이하여 손쉽게 공기 조화기의 이전을 이룰 수 있도록 한 멀티형 공기 조화기를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 멀티형 공기 조화기가 도시된 구성도,
도 2는 본 발명에 의한 멀티형 공기 조화기가 도시된 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
50 : 실외기 52 : 압축기
54 : 실외 열교환기 56 : 팽창밸브
58 : 축열조 59 : 실외 송풍장치
60 : 제 1 실내기 62 : 제 1 실내 열교환기
64 : 제 1 실내 송풍장치 70 : 제 2 실내기
72 : 제 2 실내 열교환기 74 : 제 2 실내 송풍장치
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 멀티형 공기 조화기는 다수개의 실외기 및 실내기가 연결되어 다수의 공간을 냉방 또는 난방시키는 멀티형 공기 조화기에 있어서, 실외기 내부에 설치되어 냉매를 고온, 고압으로 압축시키는 압축기와, 상기 압축기와 연결되어 냉매와 외부 공기를 열 교환시키는 실외 열교환기와, 상기 실외 열교환기에 연결되어 냉매의 압력을 감소시키는 팽창밸브와, 상기 팽창밸브와 압축기 사이에 설치되어 냉매가 실외기 외부의 작동유체와 열 전달을 이룰 수 있도록 하는 축열조와, 다수개의 실내기 내부에 설치되어 실내 송풍장치에 의해 유입되는 실내 공기와 그 내부를 순환하는 냉매를 열 교환시키는 실내 열교환기와, 상기 축열조와 실내 열교환기 사이에 설치되어 축열조 및 실내 열교환기 각각의 내부를 순환하는 냉매가 서로 공유되지 않으며 간접 열 전달을 행할 수 있도록 하는 히트 파이프가 포함되어 이루어짐을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 멀티형 공기 조화기의 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하는 바, 한 대의 실외기에 두 대의 실내기가 연결된 멀티형 에어컨에 한정하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 의한 멀티형 공기 조화기가 도시된 구성도이다.
본 발명에 따른 멀티형 공기 조화기는 냉매를 고온, 고압으로 압축시키는 압축기(52)와, 상기 압축기(52)에서 토출된 냉매를 외부 공기와 열 교환시켜 저온, 고압의 냉매로 전환시키는 응축기(54)와, 상기 응축기(54)에서 공급된 냉매를 팽창시키는 팽창밸브(56)와, 상기 팽창밸브(56)로부터 공급된 냉매가 저장되는 축열조(58)로 이루어지는 실외기(50), 그리고, 상기 팽창밸브(56)에서 공급된 냉매를 실내 공기와 열 교환시켜 실내 공기를 쾌적하게 유지하는 증발기(62,72)가 설치되는 다수개의 실내기(60,70), 그리고, 상기 실외기(50)의 축열조(58)와 각각의 상기 증발기(62,72)를 연결하는 히트 파이프(80)를 포함하여 구성된다.
상기 실외기(50)는 응축기(54)의 전방 또는 후방에 실외 공기를 강제 흡입하여 효과적인 열 교환이 일어날 수 있도록 실외 송풍장치(59)가 설치되고, 실내기(60,70) 또한 실내 공기를 강제 흡입하는 실내 송풍장치(64,74)가 설치된다.
상기 축열조(58)는 일반적으로 열을 쉽게 흡수 또는 방출하여 상 변화가 쉽게 이루어지는 물질로 채워진 장치를 말하는 것으로서, 여기서는 상기 팽창밸브(56)에서 토출된 냉매가 저장되고, 일 측에 상기 히트 파이프(80)가 삽입되어 냉매의 유동 없이 열 전달만이 이루어지도록 설치된다.
상기 히트 파이프(80)는 감압한 파이프 내부에 물 또는 알코올 등의 액체를 넣고 한 쪽을 가열하면 액체가 증기로 되어 다른 쪽으로 흐르고, 그 곳에서 방열되어 액체가 되면 모세관 현상에 의해 액체가 가열부로 되돌아오는 작용의 반복으로열이 가열부에서 방열부로 전달되는 원리를 이용한 것으로서, 약간의 온도차를 이용하는 난방이나 냉방, 냉각기 등에 적용된다.
아울러, 상기 히트 파이프(80)는 일 단이 상기 축열조(58)에 삽입되고, 타단은 실내기(60,70)의 증발기(62,72)에 삽입되어 실내기(60,70)와 실외기(50) 각각의 내부에서 순환되는 냉매는 서로 공유되지 않고, 상기 히트 파이프(80)에 의해 열 전달만을 이루므로 실내기(60,70)와 실외기(50)의 분리 및 조립이 간단해진다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 멀티형 공기 조화기의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 전원이 인가되면 상기 압축기(52)가 구동되어 냉매를 고온, 고압으로 압축시키고, 압축된 냉매는 실외 열교환기인 응축기(54)로 이동되어 실외 송풍장치(59)에 의해 흡입되는 공기와 열 교환되어 저온, 고압의 냉매로 전환된다.
이후, 냉매는 상기 팽창밸브(56)를 거쳐 저압의 냉매로 팽창되어 상기 축열조(58)로 공급되어진다.
이때, 상기 축열조(58)에 삽입된 히트 파이프(80)는 그 내부를 순환하는 작동유체가 공기 조화기의 실외기(50) 내부를 순환하는 냉매와 열 교환되고, 열을 방출한 작동유체는 액화되어 실내기(60,70) 측으로 이동된다.
이러한 냉매는 각각의 실내기(60,70) 측으로 이동되고, 실내기(60,70)에 설치된 증발기(62,72)에서 증발기(62,72) 내부를 순환하는 냉매로부터 열을 흡수하여 다시 실외기(50) 측으로 순환되면서 냉방을 이룬다.
이렇게 상기 실외기(50) 및 실내기(60,70) 내부를 순환하는 냉매가 서로 공유되지 않기 때문에 공기 조화기의 초기 설치 및 재배치, 이전 설치가 보다 손쉽게 이루어질 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에서는 실외기(50), 히트 파이프(80), 실내기(60,70) 각각의 내부를 순환하는 냉매 및 작동유체가 서로 공유되지 않는 반면에 상기 히트 파이프(80)의 내부 공간과 실외기(50)의 냉매가 순환되는 공간이 연통되거나 히트 파이프(80)의 작동유체가 순환되는 공간과 실내기(60,70)의 냉매가 순환되는 공간이 연통되어 두 가지의 냉매 및 작동유체를 이용하여 구동되도록 그 구조가 변경될 수도 있다.
아울러, 상기 압축기(52)의 토출관에 사방밸브가 연결되어 냉매의 순환 방향을 전환되므로 냉방 및 난방을 이룰 수 있는 히트 펌프식 공기 조화기에도 상기 축열조가 적용되어 초기 설치 및 이전 설치가 자유로운 멀티형 공기 조화기를 이룰 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 멀티형 공기 조화기는 실외기의 내부를 순환하는 냉매가 저장될 수 있도록 축열조가 설치되고, 실외기의 축열조와 다수개의 실내기를 연결하는 히트 파이프가 설치됨으로써, 실외기 및 실내기 각각의 내부를 순환하는 냉매가 서로 공유되지 않으므로 실내기의 초기 설치 및 이전 설치에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

  1. 다수개의 실외기 및 실내기가 연결되어 다수의 공간을 냉방 또는 난방시키는 멀티형 공기 조화기에 있어서;
    실외기 내부에 설치되어 냉매를 고온, 고압으로 압축시키는 압축기와;
    상기 압축기와 연결되어 냉매와 외부 공기를 열 교환시키는 실외 열교환기와;
    상기 실외 열교환기에 연결되어 냉매의 압력을 감소시키는 팽창밸브와;
    상기 팽창밸브와 압축기 사이에 설치되어 냉매가 실외기 외부의 작동유체와 열 전달을 이룰 수 있도록 하는 축열조와;
    다수개의 실내기 내부에 설치되어 실내 송풍장치에 의해 유입되는 실내 공기와 그 내부를 순환하는 냉매를 열 교환시키는 실내 열교환기와;
    상기 축열조와 실내 열교환기 사이에 설치되어 축열조 및 실내 열교환기 각각의 내부를 순환하는 냉매가 서로 공유되지 않으며 간접 열 전달을 행할 수 있도록 하는 히트 파이프가 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 멀티형 공기 조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 히트 파이프는 상기 축열조 및 실내 열교환기의 내부와 각각 구획되어 양단부가 분리 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 멀티형 공기 조화기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 히트 파이프는 상기 축열조와 구획되어 분리 가능하게 설치되고, 상기 실내 열교환기와 그 내부를 순환하는 냉매를 공유할 수 있도록 연통되어 형성된 것을 특징으로 하는 멀티형 공기 조화기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 히트 파이프는 상기 축열조와 그 내부를 순환하는 냉매를 공유할 수 있도록 연통되어 형성되고, 상기 실내 열교환기와 구획되어 분리 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 멀티형 공기 조화기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013169626A1 (en) * 2012-05-05 2013-11-14 Trustees Of Boston University High-power fiber laser employing nonlinear wave mixing with higher-order modes
CN104214854A (zh) * 2013-09-10 2014-12-17 中国科学院理化技术研究所 一种一体化机房空调系统

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