KR20030065313A - Air Conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
잘 알려져 있는 바와 같이, 증기 압축식 냉동 시스템은 역사이클로 작동되는 경우 히트 펌프로서 작용하게 되는 바, 냉동 사이클 및 히트 펌프 사이클을 단일 장치로 구현할 수 있도록 한 냉난방 공기 조화장치를 설치하는 경우 냉방기와 히터를 별도로 설치하지 않고도 실내의 냉방 및 난방을 선택적으로 수행할 수 있어, 한정된 실내 공간을 효율적으로 활용할 수 있게 되므로, 최근 들어 그 보급이 크게 증대되고 있다.As is well known, steam compression refrigeration systems act as heat pumps when operated in reverse cycles, where air conditioners and heaters are installed when air conditioning and air conditioning units are installed that allow the refrigeration and heat pump cycles to be implemented as a single unit. Since it is possible to selectively perform the cooling and heating of the room without installing a separate, it is possible to efficiently utilize a limited indoor space, the spread of the recent increase is greatly.
도 1 및 도 2는 히트 펌프식 냉난방 공기조화장치의 작동 사이클을 나타내는 개념도로, 도 1은 냉방 작동시 냉매의 순환 경로를, 도 2는 난방 작동시 냉매의 순환경로를 나타내고 있는 바, 도 1에 도시된 바와 같이, 압축기(1)로부터 토출되는 냉매가 사방 밸브(2)를 통해 실외측 열교환기(3), 팽창 밸브(4), 실내측 열교환기(5) 순으로 순환되는 경우, 실내측 열교환기(5)가 증발기로 작용하여, 실내측 열교환기로 유입되는 저온의 액체 상태 냉매가 실내측 열교환기 내부를 흐르는 동안 실내의 열을 흡수하여 기체 상태로 증발되는 과정에 의해 실내의 냉방이 이루어지게 되며, 도 2에 도시된 바와 같이, 사방 밸브가 전환되어 압축기(1)로부터 토출되는 냉매가 사방 밸브(2)를 통해 실내측 열교환기(5), 팽창 밸브(4), 실외측 열교환기(3) 순으로 순환되는 경우, 실내측 열교환기가 응축기로 작용하게 되며, 실내측 열교환기로 유입되는 고온의 기체 상태 냉매가 실내측 열교환기 내부를 흐르는 동안 실내측으로 열을 방출하며 응축되는 과정에 의해 실내의 난방이 이루어지게 된다.1 and 2 is a conceptual diagram showing the operation cycle of the heat pump type air-conditioning air conditioner, Figure 1 shows a circulation path of the refrigerant during the cooling operation, Figure 2 shows a circulation path of the refrigerant during the heating operation, Figure 1 As shown in FIG. 6, when the refrigerant discharged from the compressor 1 is circulated through the four-way valve 2 in the order of the outdoor heat exchanger 3, the expansion valve 4, and the indoor heat exchanger 5, the indoor As the side heat exchanger 5 acts as an evaporator, the cooling of the room is performed by a process in which a low temperature liquid refrigerant flowing into the indoor heat exchanger flows inside the indoor heat exchanger and absorbs heat from the interior and evaporates to a gaseous state. 2, the four-way valve is switched so that the refrigerant discharged from the compressor 1 passes through the four-way valve 2 to the indoor heat exchanger 5, the expansion valve 4, and the outdoor heat exchanger. If cycled in order (3), indoor A heat exchanger and acts as a condenser, releasing heat toward the interior, while the gaseous refrigerant of high temperature flowing into a group indoor heat flowing inside the indoor heat exchanger, and becomes the interior of the heating achieved by a process of condensation.
상기와 같은 열펌프식 냉난방 공기조화장치는, 일반적으로, 실외측 열교환기는 실내 유닛과는 별도로 제작되어 실외에 배치되는 바, 그 취급 및 설치에 많은 시간과 노력이 소요된다는 문제점이 있으므로, 최근 들어 실내측 열교환기와 실외측 열교환기를 단일의 케이스에 구성한 여러 형태의 공기조화장치가 제안되고 있으나, 구성이 복잡하고 가격이 고가여서 아직 실용화되고 있지 못하고 있는 실정이다.In the heat pump type air-conditioning and air conditioner as described above, in general, the outdoor side heat exchanger is manufactured separately from the indoor unit, and is disposed outdoors, and thus, a lot of time and effort are required for its handling and installation. Various types of air conditioners in which an indoor side heat exchanger and an outdoor side heat exchanger are configured in a single case have been proposed, but the situation has not been put to practical use because of the complicated structure and high price.
또한, 실내 공기를 적극적으로 환기시키기 위해 장치내에 환기 기능을 부가 하는 경우 장비의 중량 및 크기가 커지고 구조가 복잡해짐에 따라 제조비용이 상승하게 되며, 환기시 실내로부터 배출되는 냉각 또는 가열된 공기에 포함되어 있는열에너지를 효과적으로 회수하지 못해 냉난방 효율이 극히 저조하다는 문제점이 있었다.In addition, when the ventilation function is added to the device to actively ventilate the indoor air, the manufacturing cost increases as the weight and size of the equipment increases and the structure becomes complicated, and the cooling or heated air discharged from the room during the ventilation increases. There was a problem that the heating and cooling efficiency is extremely low because it does not recover the included heat energy effectively.
한편, 상기한 바와 같이, 실내측 열교환기 및 실외측 열교환기는 냉방 작동시 증발기와 응축기로 각각 작용하게 되는 바, 기체상태의 냉매가 유입되어 액체 상태의 냉매로 배출되는 실외측 열교환기(3)는 원통형의 헤더(31)와 헤더(32) 사이를 프레임(34)에 고정되어 있는 다수의 튜브(33)로 연결하고, 튜브와 튜브 사이에 열교환 핀을 설치하여 구성되나, 증발기로 작용하는 실내측 열교환기(5)의 경우, 유입구측에 헤더를 설치하게 되면, 팽창 밸브(4)를 통해 실내측 열교환기(5)의 유입구측 헤더에 유입된 액체 상태의 냉매가 중력에 의해 헤더의 하부에 고임으로서 헤더 상부의 튜브측으로는 액냉매가 공급되지 않아 냉방 효율이 낮아지게 되므로, 이를 방지하기 위해 실내측 열교환기의 유입측에는 헤더를 사용하지 않고, 헤더보다는 그 높이 및 체적이 작아 액냉매의 편중이 없는 분배기(51)를 통해 각각의 튜브로 액 냉매가 균등하게 유입되도록 구성되어 있다.Meanwhile, as described above, the indoor side heat exchanger and the outdoor side heat exchanger act as evaporators and condensers respectively during the cooling operation, and the outdoor side heat exchanger 3 into which the gaseous refrigerant is introduced and discharged into the liquid refrigerant is discharged. Is composed by connecting a plurality of tubes 33 fixed to the frame 34 between the cylindrical header 31 and the header 32, and installing a heat exchange fin between the tube and the tube, but acts as an evaporator In the case of the side heat exchanger (5), when the header is provided on the inlet side, the liquid refrigerant flowing into the header of the inlet side of the indoor heat exchanger (5) through the expansion valve (4) is lowered by the gravity. As the liquid refrigerant is not supplied to the tube side of the header at the top, the cooling efficiency is lowered. Therefore, to prevent this, the header is not used at the inlet side of the indoor heat exchanger, and its height and volume are smaller than the header. It is comprised so that liquid refrigerant may flow evenly into each tube through the distributor 51 which does not have liquid refrigerant bias.
이와 같은 구성에 의하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 여름철 냉방시에는 증발기로 작용하는 실내 열교환기(5) 측으로 유입되는 액냉매가 분배기(51)를 거쳐 각 튜브에 균등하게 공급되므로 냉방 효율을 높일수 있게 되나, 이를 도 2에 도시된 바와 같이 겨울철 난방용으로 전환하는 경우, 응축기로 작용하는 실내 열교환기(5)로는 고온-고압의 기체 상태 냉매가 유입되어 고온-고압의 액체 상태로 유출되게 되며, 증발기로 작용하는 실외 열교환기(3)로는 팽창 밸브(4)를 통과하여 저온-저압의 액체 상태로 된 냉매가 유입되어 기체 상태의 냉매로 유출되게 되는바, 실외 열교환기(3)의 유입측 헤더(32)로 유입된 액체 상태의 냉매가 중력에 의해 헤더의 하부에 고임으로서 헤더 상부의 튜브측으로는 액냉매가 공급되지 않아 액냉매와 외기와의 열교환이 충분히 일어나지 못할 뿐만 아니라, 실내 열교환기(5)의 유출측이 되는 미세관로 및 저체적의 분배기(51)로 인해 실내 열교환기로부터 유출되는 고압 액냉매에 대한 관로 저항이 증대되어, 난방 효율이 극히 낮아진다는 문제점이 있었다.According to this configuration, as shown in Figure 1, during the summer cooling, the liquid refrigerant flowing into the indoor heat exchanger (5) side acting as an evaporator is evenly supplied to each tube through the distributor 51, thereby improving the cooling efficiency. When it is increased, but when it is converted to the winter heating as shown in Figure 2, the indoor heat exchanger (5) that acts as a condenser to the high-pressure gaseous refrigerant flows into the liquid state of the high-temperature high pressure The outdoor heat exchanger (3) acting as an evaporator passes through the expansion valve (4) and flows into the refrigerant in a gaseous state through the expansion of the low temperature / low pressure liquid. The liquid refrigerant flowing into the side header 32 accumulates in the lower part of the header by gravity, so that liquid refrigerant is not supplied to the tube side of the header, so that heat exchange between the liquid refrigerant and the outside air is sufficient. Not only this, but also the resistance of the high pressure liquid refrigerant flowing out from the indoor heat exchanger is increased due to the micro-channel and the low volume distributor 51 which are the outflow side of the indoor heat exchanger 5, thereby extremely heating efficiency. There was a problem of being lowered.
또한, 냉난방 기능 전환시 냉매 가스 진출입 배관과 냉매액 진출입 배관의 역할이 바뀌어, 가스관이 액관이 되고 액관이 가스관이 됨으로 인해 냉매 상태에 따른 최적의 배관 특성을 구비하기 곤란 하였으며 그에 따라 냉매의 흐름이 원활하게 이루어지지 못해 고장이 자주 발생한다는 문제점이 있었다.In addition, the role of the refrigerant gas entry and exit piping and refrigerant liquid entry and exit piping was changed when switching the cooling and heating functions, so that the gas pipe became a liquid pipe and the liquid pipe became a gas pipe, thus making it difficult to have optimal piping characteristics according to the refrigerant state. There was a problem that the failure often occurs not smoothly.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실외측 열교환기와 실내측 열교환기를 단일의 케이스에 구비함과 동시에 별도의 환기 장치 없이 간단한 구조로 환기율을 0%에서 100% 범위내에서 자유롭게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 환기시 배출되는 실내 공기의 에너지를 효과적으로 회수할 수 있는 공기조화장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, and equipped with an outdoor side heat exchanger and an indoor side heat exchanger in a single case and at the same time can be freely adjusted in the range of 0% to 100% with a simple structure without a separate ventilation device In addition, the object of the present invention is to provide an air conditioner capable of effectively recovering energy of indoor air discharged during ventilation.
본 발명의 또 다른 목적은, 냉난방 전환에 따른 냉매의 순환경로를 최적화함으로서 냉난방 효율을 획기적으로 향상시켜 장치의 소형화를 가능케 함과 동시에 냉난방 기능 전환에 따른 배관계의 고장을 방지할 수 있는 공기조화장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention, by optimizing the circulation path of the refrigerant according to the heating and cooling conversion to significantly improve the cooling and heating efficiency to enable the miniaturization of the device and at the same time prevent the failure of the piping system due to the switching of the heating and cooling function To provide.
본 발명은 공기조화장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 별도의 환기 장치를 설치하지 않고도 실내 공기의 상태에 따라 환기율을 자유롭게 조절할 수 있으며, 환기 작용으로 배출되는 공기 및 증발기에 발생하는 응축수의 폐 에너지를 효과적으로 재활용함과 동시에 냉난방 전환에 따른 냉매의 순환 경로를 최적화함으로서 냉난방 효율을 향상시킬 수 있는 냉난방 겸용 공기조화장치에 관한 것이다The present invention relates to an air conditioner, and more particularly, it is possible to freely adjust the ventilation rate according to the state of the indoor air without installing a separate ventilation device, waste of condensate generated in the air and the evaporator discharged by the ventilation action The present invention relates to an air conditioner for both heating and cooling that can efficiently recycle energy and improve cooling and cooling efficiency by optimizing the circulation path of the refrigerant according to the heating and cooling conversion.
도 1은 히트 펌프식 냉난방 공기조화기의 냉방 작동시의 냉매 순환 경로를 나타내는 개념도.1 is a conceptual diagram showing a refrigerant circulation path during the cooling operation of the heat pump type air conditioning air conditioner.
도 2는 히트 펌프식 냉난방 공기조화기의 난방 작동시의 냉매 순환 경로를 나타내는 개념도.2 is a conceptual diagram showing a refrigerant circulation path during heating operation of a heat pump type air conditioning air conditioner.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기조화장치의 주요부 사시도.3 is a perspective view of main parts of an air conditioner according to a preferred embodiment of the present invention;
도 4는 환기 기능 수행시의 작동 상태를 나타내는 종단면도.4 is a longitudinal sectional view showing an operating state when performing a ventilation function.
도 5는 환기 기능 정지시의 작동 상태를 나타내는 종단면도.5 is a longitudinal sectional view showing an operating state when the ventilation function is stopped.
도 6 및 도 7은 본 발명에 적용되는 히트펌프 사이클의 냉매 순환 경로를 나타내는 도면으로, 도 6은 냉방 작동시의 냉매 순환 경로, 도 7은 난방 작동시의 냉매 순환 경로.6 and 7 are views showing a refrigerant circulation path of the heat pump cycle according to the present invention, Figure 6 is a refrigerant circulation path during the cooling operation, Figure 7 is a refrigerant circulation path during the heating operation.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100a : 실외측 열교환기100b : 실내측 열교환기100a: outdoor side heat exchanger 100b: indoor side heat exchanger
210 : 실내측 공기 토출실220 : 실외측 공기 토출실210: indoor air discharge chamber 220: outdoor air discharge chamber
230 : 실내 공기 흡입실240 : 실외 공기 흡입실230: indoor air suction chamber 240: outdoor air suction chamber
250 : 실내공기 순환댐퍼260 : 실내공기 배출댐퍼250: indoor air circulation damper 260: indoor air exhaust damper
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기조화장치는, 압축기, 사방 밸브, 실외측 열교환기, 팽창 밸브, 실내측 열교환기를 구비하여 사방 밸브에 의해 냉매의 순환방향을 전환시킴으로서 냉방 및 난방을 수행하는 하는 공기조화장치에 있어서, 내부에 급기 블로워 및 상기 실내측 열교환기가 설치되어 있으며, 상기 실내측 열교환기와 열교환된 후 상기 급기 블로워에 의해 배출되는 공기를 실내로 공급하기 위한 통로가 되는 실내측 공기 토출구가 형성되어 있는 실내측 공기 토출실과; 내부에 배기 블로워 및 상기 실외측 열교환기가 설치되어 있으며, 상기 실외측 열교환기와 열교환된 후 상기 배기 블로워에 의해 배출되는 공기를 실외로 배출하기 위한 통로가 되는 실외측 공기 토출구가 형성되어 있는 실외측 공기 토출실과; 개도 조절이 가능한 실내공기 순환댐퍼 및 실내공기 배출댐퍼를 통해 상기 실내측 공기 토출실과 상기 실외측 공기 토출실 각각에 연결되어 있으며, 상기 급기 블로워 및/또는 배기 블로워의 흡입력에 의해 유입되는 실내 공기의 유입 통로가 되는 실내 공기 흡입구가 형성되어 있는 실내 공기 흡입실과; 개도 조절이 가능한 실외공기 공급댐퍼 및 실외공기 배출댐퍼를 통해 상기 실내측 공기 토출실과 상기 실외측 공기 토출실 각각에 연결되어 있으며, 상기 배기 블로워 및/또는 흡기 블로워의 흡입력에 의해 유입되는 실외 공기의 유입 통로가 되는 실외 공기 흡입구가 형성되어 있는 실외 공기 흡입실;을 단일 케이스내에 구비하는 것을 특징으로 한다.An air conditioner according to the present invention for achieving the above object is provided with a compressor, a four-way valve, an outdoor side heat exchanger, an expansion valve, an indoor side heat exchanger to switch the circulation direction of the refrigerant by the four-way valve to provide cooling and heating. In the air conditioner to be carried out, the air supply blower and the indoor side heat exchanger is installed inside, the indoor side which is a passage for supplying the air discharged by the air supply blower after the heat exchange with the indoor side heat exchanger to the interior An indoor air discharge chamber in which an air discharge port is formed; The outdoor side air is provided with an exhaust blower and the outdoor side heat exchanger, and the outdoor side air discharge port is formed as a passage for discharging the air discharged by the exhaust blower to the outside after heat exchange with the outdoor side heat exchanger. A discharge chamber; The indoor air circulation damper and the indoor air discharge damper can be connected to each of the indoor air discharge chamber and the outdoor air discharge chamber, and the indoor air introduced by the suction force of the air supply blower and / or the exhaust blower is controlled. An indoor air suction chamber in which an indoor air suction port serving as an inflow passage is formed; The outdoor air supply damper and the outdoor air discharge damper can be connected to each of the indoor air discharge chamber and the outdoor air discharge chamber, and the outdoor air flows in by the suction force of the exhaust blower and / or the intake blower. And an outdoor air intake chamber in which an outdoor air intake port serving as an inflow passage is formed.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화장치에 의하면, 실내공기 순환댐퍼 및 실내공기 배출댐퍼의 상대적 개도를 조절하는 것에 의해 실내공기 배출량을, 실외 공기 공급댐퍼 및 실외공기 배출댐퍼의 상대적 개도를 조절하는 것에 의해 실외공기 도입량을 자유롭게 조절할 수 있게 되어 실내외 공기의 상태에 따른 최적의 공조 제어를 수행할 수 있게 되며, 환기를 위한 별도의 팬을 설치하지 않고도 급기 블로워 및 배기 블로워의 흡입력에 의해 실내 공기 및 실외 공기를 실내측과 실외측으로 분배하여 공급할 수 있게 되므로 장치의 크기 및 중량을 최소화시킬 수 있게 된다.According to the air conditioner according to the present invention configured as described above, by controlling the relative opening of the indoor air circulation damper and the indoor air discharge damper to adjust the indoor air discharge, the relative opening degree of the outdoor air supply damper and outdoor air discharge damper. It is possible to freely adjust the amount of outdoor air introduced, thereby enabling optimal air conditioning control according to the indoor and outdoor air conditions, and indoor air by the suction power of the air supply blower and the exhaust blower without installing a separate fan for ventilation. And since the outdoor air can be distributed and supplied to the indoor side and the outdoor side, it is possible to minimize the size and weight of the device.
또한, 냉방 환기시에는 고온의 응축기로 작용하는 실외측 열교환기와 상대적으로 저온인 환기용 배기 공기가 직접 열교환되고, 난방 환기시에는 저온의 증발기로 작용하는 실외측 열교환기와 상대적으로 고온인 환기용 배기 공기가 직접 열교환되므로, 환기용 배기 공기의 열에너지를 최대한 회수할 수 있게 된다.In addition, during the cooling ventilation, the outdoor heat exchanger acting as a high temperature condenser and the relatively low temperature ventilation exhaust air are directly heat exchanged, and during the heating ventilation, the outdoor heat exchanger acting as a low temperature evaporator and the relatively high temperature venting exhaust Since the air is directly heat exchanged, it is possible to recover as much as possible the heat energy of the exhaust air for ventilation.
상기 실내측 공기 토출실은 상기 케이스의 상부에 상기 실내측 공기 토출구가 상기 케이스의 전방을 향하도록 설치되고, 상기 실외측 공기 토출실은 상기 케이스의 하부에 상기 실외측 공기 토출구가 상기 케이스의 후방을 향하도록 설치되며, 상기 실내 공기 흡입실은 상기 실내공기 순환댐퍼 및 상기 실내공기 배출댐퍼를 상기 실내측 공기 토출실과 상기 실외측 공기 토출실 각각과의 격벽으로 하여, 상기 실내측 공기 토출실과 상기 실외측 공기 토출실 사이에 설치되되, 상기 실내 공기 흡입구가 상기 케이스의 전방을 향하도록 설치되고, 상기 실외 공기 흡입실은 상기 실외공기 공급댐퍼 및 상기 실외공기 배출댐퍼를 상기 실내측 공기 토출실과 상기 실외측 공기 토출실 각각과의 격벽으로 하여, 상기 실내측 공기 토출실과 상기 실외측 공기 토출실 사이 상기 실내공기 흡입실의 후방에 설치되되, 상기 실외공기 흡입구가 상기 케이스의 후방을 향하도록 설치되는 것이 바람직한 바, 이와 같은 구성에 의해 장치를 더욱 단순화, 소형화시킬 수 있게 되며, 또한, 한정된 바닥 공간을 효율적으로 활용할 수 있게 되므로, 가정용 소형 공기조화기에 본 발명을 적용하는 것이 가능하게 되며, 상기 실내 공기 흡입실을 "L"자 형으로 형성하여 상기 실외측 공기 토출실의 전방까지 연장되도록 형성하고, 상기 실내 공기 흡입구를 상기 연장부의 하부에 형성함으로서, 실내측 공기 토출구을 통해 실내로 토출되는 공기는 장치의 상부에서, 실내 공기 흡입구를 통해 흡입되는 공기는 장치의 하부에서 흡입될 수 있게 되며, 따라서 토출공기와 흡입공기가 상호 간섭되지 않게 되어 실내 공기의 원할한 순환이 가능하게 된다.The indoor air discharge chamber is installed in the upper part of the case so that the indoor air discharge port faces the front of the case, and the outdoor air discharge chamber is located in the lower part of the case and the outdoor air discharge hole faces the rear of the case. The indoor air suction chamber is configured such that the indoor air circulation damper and the indoor air discharge damper are partition walls between the indoor air discharge chamber and the outdoor air discharge chamber, and the indoor air discharge chamber and the outdoor air. It is installed between the discharge chamber, the indoor air intake port is installed to face the front of the case, the outdoor air suction chamber is the outdoor air supply damper and the outdoor air discharge damper to the indoor air discharge chamber and the outdoor air discharge As the partition wall between the chambers, the indoor air discharge chamber and the outdoor air discharge It is preferably installed at the rear of the indoor air suction chamber, and the outdoor air suction port is installed to face the rear of the case. Accordingly, the device can be further simplified and downsized, and the floor is limited. Since the space can be efficiently utilized, the present invention can be applied to a small air conditioner for home use, and the indoor air suction chamber is formed in an “L” shape to extend to the front of the outdoor air discharge chamber. And, by forming the indoor air intake in the lower portion of the extension, the air discharged to the room through the indoor air outlet can be sucked in the upper portion of the device, the air sucked through the indoor air intake port in the lower portion of the device, Therefore, the discharged air and the intake air are not interfered with each other, which enables smooth circulation of indoor air. It is good.
또한 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 실내측 열교환기의 하부에는 응축수 저장조가 설치되고, 상기 실외측 열교환기의 하부에는 응축수 배출구가 형성되어 있는 응축수 배출조가 형성되며, 상기 응축수 저장조에는 저장된 응축수를 고압으로 토출시키기 위한 응축수 펌프가 설치되고, 응축수 공급관을 매개로 상기 응축수 펌프의 토출측에 연결되어 상기 응축수 펌프에 의해 공급되는 응축수를 상기 실외측 열교환기에 분사하여 주는 응축수 분사관이 상기 실외측 열교환기의 상부에 설치되어 있어, 냉방시 증발기로 작용하는 실내측 열교환기에 발생하는 응축수를 실외측 열교환기의 냉각에 적극적으로 할용함으로서 냉방 효율을 높일 수 있게 되며, 또한, 단순히 수위가 일정치에 이르렀을 때 응축수 펌프를 작동시키는 단순 제어 방밥에 의하면, 펌프 비작동시간이 길어져 응축수에 의한 실외측 열교환기의 냉각효율이 떨어지게 되므로, 응축수 수위 검출 수단에 의해 검지된 응축수 수위가 기준치 이상인 경우 상기 응축수 펌프를 소정 주기로 온/오프 시키는 제어부를 구비함으로서, 응축수 펌프을 장시간에 걸쳐 균일하게 단속 제어하는 것이 바람직하다.In addition, according to another feature of the present invention, a condensate storage tank is installed in the lower portion of the indoor heat exchanger, a condensate discharge tank is formed in the lower portion of the outdoor heat exchanger is formed, the condensate storage tank A condensate pump for discharging condensate at a high pressure is installed, and a condensate spray pipe is connected to the discharge side of the condensate pump via a condensate supply pipe to inject condensate supplied by the condensate pump to the outdoor side heat exchanger. It is installed on the upper part of the heat exchanger. By condensing water generated in the indoor heat exchanger, which acts as an evaporator during cooling, the cooling efficiency can be increased by cooling the outdoor heat exchanger. By simple control of the operation of the condensate pump When the non-operating time of the pump is increased, the cooling efficiency of the outdoor heat exchanger due to condensate is reduced. It is preferable to control the condensate pump uniformly over a long time.
또한, 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 실내측 열교환기 및 실외측 열교환기는 냉매 출입관이 결합되어 있는 한쌍의 헤더와 헤더와 헤더 사이에 결합되어 일측의 헤더에 유입된 냉매가 타측 헤더로 전달되는 통로가 되는 다수의 열교환 튜브를 구비하며, 상기 실내측 열교환기와 실외측 열교환기 각각과 팽창 밸브 사이에는 중공형으로 형성되어 일측에는 냉매 출입관이 결합되어 있으며 타측에는 다수의 분배 튜브가 결합되어 있는 한쌍의 분배기가 설치되되, 상기 분배기의 분배 튜브는 상기 열교환기의 열교환 튜브 각각의 단부에 결합되어 있어, 상기 사방 밸브의 전환작동에 따른 냉방 및 난방 작동시, 팽창 밸브를 통해 상기 열교환기로 유입되는 냉매는 상기 분배기의 냉매 출입관을 통해 각각의 열교환 튜브로 분배되어 유입되도록 하고, 열교환기를 통해 팽창밸브측으로 유출되는 냉매는 상기 헤더의 냉매 출입관을 통해 유출되도록 냉매 사이클을 구성함으로서, 공기조화기가 냉동 사이클로 작동되느냐 히트 펌프 사이클로 작동되느냐에 무관하게, 비체적이 큰 증기 상태의 냉매는 헤더의 냉매 출입관을 통해서만 순환되며, 열교환기측으로 유입되는 액체 상태 냉매는 분배기 및 분배 튜브를 통해 열교환 튜브에 균등하게 유입되고, 열교환기로부터 배출되는 액체상태 냉매는 헤더의 냉매출입관을 통해 배출되어 관로 저항을 최대한 적게 받도록 냉난방 사이클을 구성할 수 있게 되므로, 냉난방 공기 조화기의 냉방 효율 및 난방 효율을 동시에 향상시켜 장치의 소형화를 가능케 함과 동시에 냉난방 기능 전환에 따른 배관계의 고장을 방지할 수 있게 된다.In addition, according to another feature of the present invention, the indoor heat exchanger and the outdoor heat exchanger is coupled between the header and the header and the pair of headers with the refrigerant inlet and outlet, the refrigerant introduced into the header of one side to the other header It is provided with a plurality of heat exchange tube to be a passage, a hollow form between each of the indoor heat exchanger and the outdoor heat exchanger and the expansion valve, the refrigerant inlet is coupled to one side and the plurality of distribution tubes are coupled to the other side A pair of distributors are installed, and the distribution tube of the distributor is coupled to each end of the heat exchange tube of the heat exchanger, so that the cooling and heating operation according to the switching operation of the four-way valve is performed through the expansion valve to the heat exchanger. Incoming refrigerant is distributed to each heat exchange tube through the refrigerant inlet of the distributor, By configuring the refrigerant cycle so that the refrigerant flowing out through the exchanger to the expansion valve side flows out through the refrigerant inlet of the header, regardless of whether the air conditioner is operated by a refrigeration cycle or a heat pump cycle, It is circulated only through the refrigerant inlet of the header, and the liquid refrigerant flowing into the heat exchanger side flows into the heat exchange tube evenly through the distributor and the distribution tube, and the liquid refrigerant discharged from the heat exchanger is discharged through the refrigerant outlet tube of the header. Since the heating and cooling cycle can be configured to receive the least resistance of the pipeline, the cooling and heating efficiency of the air conditioning and air conditioner can be improved simultaneously, thereby miniaturizing the device and preventing the breakdown of the piping system due to the switching of the heating and cooling functions. Will be.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기조화장치의 주요부 사시도, 도 4는 환기 기능 수행시의 작동 상태를 나타내는 종단면도, 도 5는 환기 기능 정지시의 작동 상태를 나타내는 종단면도, 도 6은 본 발명에 따른 공기조화장치의 냉방 작동시의 냉매 순환 경로 나타내는 개념도, 도 7은 본 발명에 따른 공기조화장치의 난방 작동시의 냉매 순환 경로를 나타내는 개념도를 각각 나타낸다.Figure 3 is a perspective view of the main portion of the air conditioner according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 4 is a longitudinal sectional view showing an operating state when performing the ventilation function, Figure 5 is a longitudinal sectional view showing an operating state when the ventilation function is stopped, Figure 6 Is a conceptual diagram showing the refrigerant circulation path during the cooling operation of the air conditioner according to the present invention, Figure 7 shows a conceptual diagram showing the refrigerant circulation path during the heating operation of the air conditioner according to the present invention.
본 발명에 따른 공기조화장치는 압축기(1), 사방 밸브(2), 실외측 열교환기(100a), 팽창 밸브(162, 164), 실내측 열교환기(100b)를 구비하여, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 사방 밸브(2)에 의해 냉매의 순환방향을 전환시킴으로서 냉방 및 난방을 수행하는 하는 공기조화장치로서, 내부에 급기 블로워(212) 및 실내측 열교환기(100b)가 설치되어 있으며, 실내측 열교환기(100b)와 열교환된 후 급기 블로워(212)에 의해 배출되는 공기를 실내로 공급하기 위한 통로가 되는 실내측 공기 토출구(211)가 형성되어 있는 실내측 공기 토출실(210)과, 내부에 배기 블로워(222) 및 실외측 열교환기(100a)가 설치되어 있으며, 실외측 열교환기(100a)와 열교환된 후 배기 블로워(222)에 의해 배출되는 공기를 실외로 배출하기 위한 통로가 되는 실외측 공기 토출구(221)가 형성되어 있는 실외측 공기 토출실(220)과, 다수의 블레이드를 구비하여 개도 조절이 가능한 실내공기 순환댐퍼(250) 및 실내공기 배출댐퍼(260)를 통해 실내측 공기 토출실(210)과 실외측 공기 토출실(220) 각각에 연결되어 있으며, 실내공기 순환댐퍼 및 실내공기 배출댐퍼의 개방 상태에 따라 주로 급기 블로워(212)의 흡입력에 의해 부가적으로는 배기 블로워(222)의 흡입력에 의해 유입되는 실내 공기의 유입 통로가 되는 실내 공기 흡입구(231)가 형성되어 있는 실내 공기 흡입실(230)과, 다수의 블레이드를 구비하여 개도 조절이 가능한 실외공기 공급댐퍼(277) 및 실외공기 배출댐퍼(280)를 통해 실내측 공기 토출실(210)과 실외측 공기 토출실(220) 각각에 연결되어 있으며, 실외공기 공급댐퍼(27) 및 실외공기 배출댐퍼(280)의 개방 상태에 따라 주로 배기 블로워(222)의 흡입력에 의해 부가적으로는 흡기 블로워(212)의 흡입력에 의해 유입되는 실외 공기의 유입 통로가 되는 실외 공기 흡입구(241)가 형성되어 있는 실외 공기 흡입실(240)를 단일 케이스(200)내에 구비하여 구성된다.An air conditioner according to the present invention includes a compressor (1), a four-way valve (2), an outdoor side heat exchanger (100a), expansion valves (162, 164), an indoor side heat exchanger (100b), FIGS. As shown in FIG. 6, an air conditioner for cooling and heating by switching the circulation direction of the refrigerant by the four-way valve 2, and an air supply blower 212 and an indoor side heat exchanger 100b are installed therein. And an indoor air discharge chamber 210 in which an indoor air discharge port 211 serving as a passage for supplying air discharged by the air supply blower 212 to the room after heat exchange with the indoor heat exchanger 100b is formed. ) And an exhaust blower 222 and an outdoor heat exchanger 100a are installed therein, and are configured to discharge the air discharged by the exhaust blower 222 to the outdoors after heat exchange with the outdoor heat exchanger 100a. Outdoor where the outdoor air outlet 221 serving as a passage is formed The indoor air discharge chamber 210 and the outdoor air discharge chamber 210 are provided through the air discharge chamber 220, the indoor air circulation damper 250 and the indoor air discharge damper 260, which are provided with a plurality of blades and whose opening degree is adjustable. 220 is connected to each of the indoor air circulating damper and the indoor air discharge damper according to the open state of the indoor air introduced by the suction force of the exhaust blower 222 additionally mainly by the suction force of the air supply blower (212). Through the indoor air intake chamber 230, which has an indoor air inlet 231 serving as an inflow passage, and an outdoor air supply damper 277 and an outdoor air discharge damper 280 having a plurality of blades, which can be opened and adjusted. It is connected to each of the indoor air discharge chamber 210 and the outdoor air discharge chamber 220, and mainly according to the open state of the outdoor air supply damper 27 and the outdoor air discharge damper 280 of the exhaust blower 222. By suction power Gajeok as is configured by having an outside air inlet opening 241, the outside air intake chamber 240 that is formed in which the inlet passage of the outdoor air introduced by the suction force of the suction blower (212) in a single case 200.
상기와 같이 구성함에 있어서, 각 실의 경계는 케이스(200)의 내벽과, 댐퍼 및 격벽(201, 202, 203)에 구획됨으로서 장치의 구성을 단순화, 소형화시킬 수 있게 되는 바, 본 실시예의 경우, 실내측 공기 토출실(210)은 케이스(200)의 상부에, 실내측 공기 토출구(211)가 케이스(200)의 전방을 향하도록 설치되고, 실외측 공기 토출실(220)은 케이스(200)의 하부에, 실외측 공기 토출구(221)가 케이스(200)의 후방을 향하도록 설치된다.In the configuration as described above, the boundary of each chamber is partitioned into the inner wall of the case 200 and the dampers and partitions 201, 202, 203, so that the configuration of the apparatus can be simplified and downsized. The indoor air discharge chamber 210 is installed above the case 200 such that the indoor air discharge port 211 faces the front of the case 200, and the outdoor air discharge chamber 220 includes the case 200. ), The outdoor air outlet 221 is installed to face the rear of the case 200.
실내 공기 흡입실(230)은 실내공기 순환댐퍼(250) 및 실내공기 배출댐퍼(260)를 실내측 공기 토출실(210)과 실외측 공기 토출실(220) 각각과의 격벽으로 하여, 실내측 공기 토출실(210)과 실외측 공기 토출실(220) 사이에 설치되되, 실내 공기 흡입실(230)의 내부 공간은 격벽(203)에 의해 "L"자 형으로 형성되어, 실외측 공기 토출실(220)의 전방까지 연장되도록 형성되어 있으며, 실내 공기 흡입구(231)를 연장부의 하부에 형성함으로서, 실내측 공기 토출구(211)을 통해 실내로 토출되는 공기는 장치의 상부에서, 실내 공기 흡입구(231)를 통해 흡입되는 공기는 장치의 하부에서 흡입될 수 있게 되며, 따라서 토출공기와 흡입공기가 상호 간섭되지 않게 되어 실내 공기의 원할한 순환이 가능하게 된다.The indoor air suction chamber 230 uses the indoor air circulation damper 250 and the indoor air discharge damper 260 as partition walls between each of the indoor air discharge chamber 210 and the outdoor air discharge chamber 220. It is installed between the air discharge chamber 210 and the outdoor air discharge chamber 220, the inner space of the indoor air suction chamber 230 is formed in the "L" shape by the partition wall 203, the outdoor air discharge It is formed to extend to the front of the chamber 220, and by forming the indoor air inlet 231 in the lower portion of the extension, the air discharged to the room through the indoor air outlet 211, the indoor air inlet at the top of the device The air sucked through 231 can be sucked at the bottom of the device, so that the discharge air and the suction air are not interfered with each other, thereby allowing a smooth circulation of the indoor air.
실외 공기 흡입실(240)은 실외공기 공급댐퍼(270) 및 실외공기 배출댐퍼(280)를 실내측 공기 토출실(210)과 실외측 공기 토출실(220) 각각과의 격벽으로 하여, 실내측 공기 토출실과 실외측 공기 토출실 사이인 실내공기 흡입실(230)의 후방에 설치되되, 실내 공기 흡입실(240)의 내부 공간은 격벽(202)에 의해 "L"자 형으로 형성되어, 실내측 공기 토출실(210)의 후방까지 연장되도록 형성되어 있으며, 실내 공기 흡입구(241)는 연장부의 상부에 형성된다.The outdoor air suction chamber 240 uses the outdoor air supply damper 270 and the outdoor air discharge damper 280 as partition walls between each of the indoor air discharge chamber 210 and the outdoor air discharge chamber 220. It is installed at the rear of the indoor air suction chamber 230 between the air discharge chamber and the outdoor air discharge chamber, and the interior space of the indoor air suction chamber 240 is formed in an "L" shape by the partition wall 202, thereby indoors. It is formed to extend to the rear of the side air discharge chamber 210, the indoor air inlet 241 is formed in the upper portion of the extension.
실외 공기 흡입구(241) 및 실외 공기 토출구(221)에는 덕트(245, 246)가 설치되어 있어 외부와 연결되며, 실내측 공기 토출구 및 실내 공기 흡입구(231)에는 그릴(203, 204)이 설치되며, 실내 공기 흡입실(230) 및 실외 공기 흡입실(240) 내부에는 공기 청정용 필터(232, 242)가 브라켓(233, 243)에 슬라이드 가능하게 설치된다.Ducts 245 and 246 are installed at the outdoor air inlet 241 and the outdoor air outlet 221 to be connected to the outside, and grills 203 and 204 are installed at the indoor air outlet and the indoor air inlet 231. In the indoor air suction chamber 230 and the outdoor air suction chamber 240, air cleaning filters 232 and 242 are slidably installed in the brackets 233 and 243.
실내측 열교환기(100b)의 하부에는 응축수 저장조(213)가 설치되고, 실외측 열교환기(100a)의 하부에는 응축수 배출구(225)가 형성되어 있는 응축수 배출조(224)가 형성되며, 응축수 저장조(213)에는 저장된 응축수를 고압으로 토출시키기 위한 응축수 펌프(214)가 설치되고, 응축수 공급관(215)을 매개로 응축수펌프(214)의 토출측에 연결되어 응축수 펌프에 의해 공급되는 응축수를 실외측 열교환기(100a)에 분사하여 주는 응축수 분사관(223)이 실외측 열교환기(100a)의 상부에 설치되어 있어, 냉방시 증발기로 작용하는 실내측 열교환기에 발생하는 응축수를 실외측 열교환기의 냉각에 적극적으로 할용함으로서 냉방 효율을 높일 수 있게 된다.A condensate storage tank 213 is installed below the indoor heat exchanger 100b, and a condensate discharge tank 224 having a condensate outlet 225 is formed below the outdoor heat exchanger 100a. 213 is provided with a condensate pump 214 for discharging the stored condensate at high pressure, and is connected to the discharge side of the condensate pump 214 via the condensate supply pipe 215 to heat-exchange the condensate supplied by the condensate pump The condensed water injection pipe 223 for spraying the air (100a) is installed on the upper side of the outdoor heat exchanger (100a), and the condensed water generated in the indoor heat exchanger, which acts as an evaporator during cooling, is used to cool the outdoor heat exchanger. By actively dividing, the cooling efficiency can be increased.
응축수 펌프의 작동을 제어함에 있어서, 단순히 응축수의 수위가 일정치에 이르렀을 때 응축수 펌프를 작동시키는 단순 제어 방법에 의하면, 펌프 비작동시간이 길어져 응축수에 의한 실외측 열교환기의 냉각효율이 떨어지게 된다.In controlling the operation of the condensate pump, according to the simple control method of operating the condensate pump when the condensate level reaches a certain level, the pump downtime becomes longer and the cooling efficiency of the outdoor heat exchanger by the condensate is reduced. .
따라서, 응축수 수위 검출 수단에 의해 검지된 응축수 수위가 기준치 이상인 경우 상기 응축수 펌프를 소정 주기로 온/오프 시키는 제어부를 구비함으로서, 응축수 펌프을 장시간에 걸쳐 균일하게 단속 제어하는 것이 바람직하며, 응축수 저장조는 좁고 높게 형성하는 것이 바람직하다.Therefore, when the condensate level detected by the condensate level detecting means is a reference value or more, the control unit for turning on / off the condensate pump at a predetermined cycle, it is preferable to control the condensate pump uniformly over a long time, the condensate reservoir is narrow and high It is preferable to form.
한편, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 적용되는 실외측 열교환기(100a) 및 실내측 열교환기(100b) 각각은, 냉매 출입관(111,121)이 결합되어 있는 한쌍의 헤더(110, 120)와, 헤더와 헤더 사이에 결합되어 일측의 헤더에 유입된 냉매가 타측 헤더로 전달되는 통로가 되는 다수의 열교환 튜브(130)를 구비하며, 실외측 열교환기(100a)와 실내측 열교환기(100b) 각각과 팽창 밸브(4a, 4b) 사이에는 중공형으로 형성되어 일측에는 냉매 출입관(151)이 결합되어 있으며 타측에는 다수의 분배 튜브(140)가 결합되어 있는 한쌍의 분배기(150)가 설치되되, 분배기의 분배 튜브(140)는 열교환기의 열교환 튜브(130) 각각의 단부에 결합되어 있으며,열교환기 및 분배기의 냉매출입관(111, 151)은 체크 밸브(161, 162, 163, 164)를 통해 한쌍의 팽창 밸브(4a, 4b)에 결합되어 있어, 사방 밸브(2)의 전환작동에 따른 냉방 및 난방 작동시, 팽창 밸브를 통해 상기 열교환기로 유입되는 냉매는 상기 분배기의 냉매 출입관을 통해 각각의 열교환 튜브로 분배되어 유입되도록 하고, 열교환기를 통해 팽창밸브측으로 유출되는 냉매는 상기 헤더의 냉매 출입관을 통해 유출되게 된다.6 and 7, each of the outdoor side heat exchanger 100a and the indoor side heat exchanger 100b according to the present invention includes a pair of headers (to which the refrigerant inlet pipes 111 and 121 are coupled) ( 110 and 120, and a plurality of heat exchange tubes 130 are coupled between the header and the header is a passage for the refrigerant flowing into the header of one side to be transferred to the other header, the outdoor heat exchanger (100a) and the indoor side The heat exchanger (100b) and each of the expansion valves (4a, 4b) is formed in a hollow type, the refrigerant inlet pipe 151 is coupled to one side and a pair of distributors coupled to the plurality of distribution tubes 140 on the other side ( 150 is installed, the distribution tube 140 of the distributor is coupled to each end of the heat exchange tube 130 of the heat exchanger, the refrigerant inlet pipes (111, 151) of the heat exchanger and distributor are check valves (161, 162) , 163, 164 are coupled to a pair of expansion valves 4a, 4b, In the cooling and heating operation according to the switching operation of 2), the refrigerant flowing into the heat exchanger through the expansion valve is distributed to each heat exchange tube through the refrigerant inlet pipe of the distributor, and flows out to the expansion valve side through the heat exchanger. The refrigerant to be flowed out through the refrigerant inlet pipe of the header.
이하, 상기의 실시예와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화장치의 작용을 도4 및 도5의 공기 흐름도와, 도 6, 도 7의 냉매 흐름도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the air conditioner according to the present invention configured as described above will be described with reference to the air flow charts of FIGS. 4 and 5 and the refrigerant flow charts of FIGS. 6 and 7.
먼저, 도 6은 냉방 작동시의 냉매 순환 경로를 나타내는 도면으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 압축기(1)로부터 토출되는 냉매는 사방 밸브(2)를 통해 실외 열교환기(100a), 팽창 밸브(4b), 실내 열교환기(100b) 순으로 순환되어, 실외 열교환기(100a)는 응축기로 작용하고, 실내 열교환기(100b)는 증발기로 작용하게 된다.First, FIG. 6 is a view showing a refrigerant circulation path in a cooling operation. As shown in FIG. 6, the refrigerant discharged from the compressor 1 is an outdoor heat exchanger 100a or an expansion valve through a four-way valve 2. 4b, the indoor heat exchanger 100b is circulated in order, so that the outdoor heat exchanger 100a acts as a condenser, and the indoor heat exchanger 100b acts as an evaporator.
이를 좀더 상세히 설명하면, 먼저, 압축기(1)로부터 토출되는 고온-고압의 기체상태 냉매는, 냉방 모드로 절환되어 있는 사방 밸브(2) 및 실외 열교환기의 냉매 출입관(121a)을 통해 실외 열교환기의 제2 헤더(120a)에 수집되어 열교환 튜브(130a)로 공급되며, 각각의 열교환 튜브(130a)를 통과하는 동안 외기와의 열교환에 의해 중온-고압의 액체 상태로 변환된다.In more detail, first, the hot-high pressure gaseous refrigerant discharged from the compressor 1 is subjected to outdoor heat exchange through the four-way valve 2 switched to the cooling mode and the refrigerant inlet pipe 121a of the outdoor heat exchanger. Collected in the second header 120a of the group and supplied to the heat exchange tube 130a, the liquid is converted into a medium-high pressure liquid state by heat exchange with outside air while passing through each heat exchange tube 130a.
실외 열교환기(100a)의 각각의 열교환 튜브는 제1 헤더(110a)에 연통되어 있으며, 동시에 분배 튜브(140a)에 의해 각기 분기되어 분배기(150a)와 연통되어 있으나, 분배기의 냉매 출입관(151a) 측에는 냉매의 유출에 대해 패쇄되는 방향으로 체크 밸브(164)가 설치되어 있고, 제1 헤더(110a)의 냉매 출입관(111a) 측에는 냉매의 유출에 대해 개방되는 방향으로 체크 밸브(161)가 설치되어 있으므로, 열교환 튜브(130a)로부터 유출되는 중온-고압의 액체상태 냉매는, 분배 튜브(140a)-분배기(150a)를 통과하는 경로에 비해 관로 저항이 훨씬 적은 제1 헤더(110a)-냉매출입관(111a)를 통해 팽창 밸브(4b)측으로 공급될 수 있게 되며, 냉매 출입관(111a)이 제1 헤더(110a)의 하부에 설치되어 있으므로 팽창 밸브 측으로는 액상 냉매만이 원활하게 공급되게 된다.Each heat exchange tube of the outdoor heat exchanger 100a communicates with the first header 110a and is simultaneously branched by the distribution tube 140a to communicate with the distributor 150a, but the refrigerant inlet pipe 151a of the distributor The check valve 164 is installed on the side of the refrigerant in the direction of being sealed against the outflow of the refrigerant, and the check valve 161 is opened on the side of the refrigerant inlet pipe 111a of the first header 110a in the direction of opening the outlet of the refrigerant. Since it is installed, the medium-high pressure liquid-state refrigerant flowing out of the heat exchange tube (130a), the first header (110a)-refrigerant having a much lower pipeline resistance than the path through the distribution tube (140a) -distributor (150a) It can be supplied to the expansion valve (4b) side through the entrance pipe (111a), since the refrigerant access pipe (111a) is installed in the lower portion of the first header (110a) so that only the liquid refrigerant to the expansion valve side smoothly supplied. do.
실외 열교환기(100a)를 통과하여 중온-고압의 액체 상태로 된 냉매는 팽창 밸브(4b) 또는 모세관을 통과하며 교축 팽창되어 저온-저압의 액체 상태(실제로는 약간의 기체가 포함되어 있는 습증기 상태)로 변환되어 체크 밸브(162), 분배기(151b) 및 분배 튜브(140b)를 통해 실내 열교환기(100b)의 열교환 튜브(130b) 각각으로 균등하게 유입되게 되며, 실내 열교환기로 유입된 저온의 액상 냉매는 열교환 튜브(130b)를 통과하며 실내 공기와 열교환하여 증발됨으로서 저압 기체 상태로 되어 제2 헤더(120b) 및 냉매 출입관(121b)를 통해 압축기(1)로 흡입된다.The refrigerant, which has passed through the outdoor heat exchanger (100a) into a medium-high pressure liquid state, passes through an expansion valve (4b) or a capillary tube and is throttled to a low-temperature liquid state (actually, a wet steam state containing some gas). ) Is converted into the heat exchange tube 130b of the indoor heat exchanger 100b through the check valve 162, the distributor 151b, and the distribution tube 140b, and the low temperature liquid flowed into the indoor heat exchanger. The refrigerant passes through the heat exchange tube 130b and is evaporated by heat exchange with the indoor air, thereby becoming a low pressure gas state and being sucked into the compressor 1 through the second header 120b and the refrigerant inlet pipe 121b.
이때, 실내 공기 및 실외 공기는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 유동되어 실내의 냉방 및 실외 열교환기의 냉각을 수행하게 되는 바, 도 4는 냉방 및 환기 기능을 동시에 수행하는 경우, 도 5은 환기 기능은 정지시키고 실내의 냉방만을 수행하는 경우를 각각 나타낸다.At this time, the indoor air and the outdoor air flows as shown in FIGS. 4 and 5 to perform the cooling of the indoor cooling and the outdoor heat exchanger, and FIG. 4 simultaneously performs the cooling and ventilation functions. Indicates a case where the ventilation function is stopped and only cooling of the room is performed.
도 4에 도시된 바와 같이, 실내공기 순환댐퍼(250) 및 실내공기 배출댐퍼(260)를 콘트롤러 등을 조작하여 개도를 적당히 조절하여 개방시키면, 급기 블로워(212) 및 배기 블로워(222)의 흡입력에 의해 실내 공기 흡입실(230)로 흡입된 차가운 실내 공기는 실내공기 순환댐퍼(250) 및 실내공기 배출댐퍼(26)에 의해 실내측 공기 토출실(210)과 실외측 공기 토출실(220)로 분할되어 공급되는 바, 실내공기 순환댐퍼(250)를 통과한 공기는 필터(232)를 지나면서 필터링된 후, 증발기로 작용하는 실내 열교환기(100b)를 거치면서 열교환이 되어 냉각된 후 실내측 공기토출구(211)를 통하여 실내로 재순환되게 되며, 실내공기 배출댐퍼(260)를 통과한 저온의 실내공기는 응축기로 작용하여 상대적으로 훨씬 고온인 실외측 열교환기(100a)를 통과하며, 실외 열교환기의 열을 제거한 후 실외로 배출된다.As shown in FIG. 4, when the indoor air circulation damper 250 and the indoor air discharge damper 260 are controlled and opened by appropriately controlling the opening degree, suction power of the air supply blower 212 and the exhaust blower 222 is opened. The cold indoor air sucked into the indoor air suction chamber 230 by the indoor air circulating damper 250 and the indoor air discharge damper 26 is the indoor air discharge chamber 210 and the outdoor air discharge chamber 220. The bar is divided into and supplied with air, and the air passing through the indoor air circulation damper 250 is filtered while passing through the filter 232, and then cooled through heat exchange while cooling through the indoor heat exchanger 100b that acts as an evaporator. The indoor air of the low temperature passing through the indoor air discharge damper 260 acts as a condenser to pass through the outdoor side heat exchanger (100a), which is relatively much higher temperature, After removing heat from the heat exchanger It is discharged to the outdoors.
한편, 실외공기 공급댐퍼(270) 및 실외공기 배출댐퍼(280)를 콘트롤러 등을 조작하여 개도를 적당히 조절하여 개방시키면, 배기 블로워(222) 및 급기 블로워(212)의 흡입력에 의해 실외 공기 흡입실(240)로 흡입된 실외 공기는, 실외공기 공급댐퍼(270) 및 실외공기 배출댐퍼(280)에 의해 실내측 공기 토출실(210)과 실외측 공기 토출실(220)로 분할되어 공급되는 바, 실외공기 공급댐퍼(270)를 통과한 외기는 필터(242)를 지나면서 필터링된 후, 증발기로 작용하는 실내 열교환기(100b)를 거치면서 열교환이 되어 냉각된 후 실내측 공기토출구(211)를 통하여 실내로 공급되어 실내에 신선한 외기를 공급하게 되며, 실외공기 배출댐퍼(280)를 통과한 외기는 응축기로 작용하는 실외측 열교환기(100a)를 통과하며, 실외 열교환기의 열을 제거한 후 실외로 배출된다.On the other hand, when the outdoor air supply damper 270 and the outdoor air discharge damper 280 is opened by appropriately adjusting the opening degree by operating a controller or the like, the outdoor air suction chamber by the suction force of the exhaust blower 222 and the air supply blower 212. The outdoor air sucked into the 240 is divided into and supplied to the indoor air discharge chamber 210 and the outdoor air discharge chamber 220 by the outdoor air supply damper 270 and the outdoor air discharge damper 280. After the outdoor air passing through the outdoor air supply damper 270 is filtered while passing through the filter 242, the outdoor air is discharged through the indoor heat exchanger 100b, which acts as an evaporator, and cooled. It is supplied to the room through the indoor supply fresh air to the room, the outdoor air passing through the outdoor air discharge damper 280 passes through the outdoor heat exchanger (100a) acting as a condenser, after removing the heat of the outdoor heat exchanger It is discharged to the outdoors.
이 때, 실외측 열교환기(100a)에는 실외공기 배출댐퍼(280)를 통해 유입되는 외기 이외에 실내공기 배출댐퍼(26)를 통과한 상대적으로 저온인 실내 공기 및 응축수 분사관(223)으로부터 분사되는 저온의 응축수가 동시에 냉각 작용을 수행하게 되어 냉매의 응축이 효과적므로 이루어 질 수 있게 된다.At this time, the outdoor heat exchanger (100a) is injected from the relatively low temperature indoor air and condensate injection pipe 223 passing through the indoor air discharge damper 26 in addition to the outdoor air introduced through the outdoor air discharge damper 280. The condensate at low temperature performs a cooling operation at the same time can be achieved because the condensation of the refrigerant is effective.
도 5는 실내공기 배출댐퍼(260) 및 실외공기 공급댐퍼(270)을 폐쇄시키고, 실내공기 순환댐퍼(250) 및 실외공기 배출댐퍼(280)을 모두 개방시킴으로서 냉방 기능만을 수행하고, 환기 기능을 중지시킨 경우를 나타내는 바, 이와 같이, 본 발명에 의하면 각 댐퍼의 개도를 적절히 조절하는 것에 의해 환기율을 0%에서 100% 범위에서 자유롭게 조절할 수 있게 되므로 실내외 공기의 상태에 따른 최적의 공기조화를 수행할 수 있게 된다.FIG. 5 closes the indoor air discharge damper 260 and the outdoor air supply damper 270, and performs only a cooling function by opening both the indoor air circulation damper 250 and the outdoor air discharge damper 280, and provides a ventilation function. As described above, according to the present invention, the ventilation rate can be freely adjusted in the range of 0% to 100% by appropriately adjusting the opening degree of each damper, thereby performing the optimal air conditioning according to the indoor and outdoor air conditions. You can do it.
도 7은 난방 작동시의 냉매 순환 경로를 나타내는 도면으로, 압축기(1)로부터 토출되는 냉매는 사방 밸브(2)를 통해 실내 열교환기(100b), 팽창 밸브(4a), 실외 열교환기(100a) 순으로 순환되어, 실내 열교환기(100b)는 응축기로 작용하고, 실외 열교환기(100a)는 증발기로 작용하게 된다.7 is a view showing a refrigerant circulation path during heating operation, wherein the refrigerant discharged from the compressor 1 is connected to the indoor heat exchanger 100b, the expansion valve 4a, and the outdoor heat exchanger 100a through the four-way valve 2. In turn, the indoor heat exchanger 100b acts as a condenser and the outdoor heat exchanger 100a acts as an evaporator.
난방 경우 역시, 응축기로 작용하는 실내 열교환기(100b)측으로 유입되는 기체상태의 냉매는 제2 헤더(120b)를 통해 각각의 열교환 튜브(130b)로 분배되며, 실내 열교환기(100b)로부터 유출되는 액상 냉매는 관로 저항을 최소화 할 수 있도록 제1 헤더(110b)를 거쳐 팽창 밸브(4a)측으로 공급되게 된다.In the case of heating, the gaseous refrigerant flowing into the indoor heat exchanger 100b, which acts as a condenser, is distributed to each heat exchange tube 130b through the second header 120b, and is discharged from the indoor heat exchanger 100b. The liquid refrigerant is supplied to the expansion valve 4a through the first header 110b to minimize the resistance of the pipeline.
또한, 증발기로 작용하는 실외 열교환기(100a)측으로 유입되는 액상 냉매는 분배기(150a), 분배 튜브(140a)를 거쳐 각각의 열교환 튜브(130a)로 균등하게 공급되며, 실외 열교환기(100a)로부터 유출되는 기상 냉매는 제2 헤더(120a)에 수십되어 냉매 출입관(121)을 통해 압축기로 흡입되게 된다.In addition, the liquid refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger 100a acting as an evaporator is uniformly supplied to each heat exchange tube 130a via the distributor 150a and the distribution tube 140a, and from the outdoor heat exchanger 100a. Outflowing gaseous refrigerant is dozens of the second header (120a) is sucked into the compressor through the refrigerant inlet pipe 121.
즉, 냉난방 공히, 액상 냉매의 열교환기로부터의 배출과, 기체상태 냉매의 흡입 및 배출은 헤더를 통해 이루어짐으로서 냉매 흐름에 대한 관로 저항을 최소화시킬 수 있게 되며, 열교환기 측으로 흡입되는 액상 냉매는 분배기 및 분배 튜브를 통해 열교환 튜브에 균등하게 공급됨으로서 액상 냉매의 편중에 의한 열교환 효율 저하를 확실히 방지할 수 있게 된다.That is, in both heating and cooling, the discharge of the liquid refrigerant from the heat exchanger and the suction and discharge of the gaseous refrigerant are made through the header to minimize pipeline resistance to the refrigerant flow, and the liquid refrigerant sucked to the heat exchanger side is a distributor. And evenly supplied to the heat exchange tube through the distribution tube, it is possible to reliably prevent the decrease in heat exchange efficiency due to the bias of the liquid refrigerant.
난방의 경우도 공기의 유동은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 냉방의 경우와 같으며, 증발기로 작용하는 실외측 열교환기(100a)에 실외공기 배출댐퍼(280)를 통해 유입되는 외기 이외에 실내공기 배출댐퍼(26)를 통과한 상대적으로 고온인 실내 공기가 작용하게 되므로 냉매의 증발 작용이 보다 효과적으로 이루어지게 된다.In the case of heating, the flow of air is the same as in the case of cooling, as shown in FIGS. 4 and 5, and the outside air introduced through the outdoor air discharge damper 280 to the outdoor heat exchanger 100a that acts as an evaporator. In addition, since relatively high temperature indoor air passing through the indoor air discharge damper 26 acts, evaporation of the refrigerant is made more effective.
이상 설명한 바와 같은 본 발명의 공기조화장치에 따르면, 실외측 열교환기와 실내측 열교환기를 단일의 케이스에 구비함과 동시에 별도의 환기 장치 없이 간단한 구조로 환기율을 0%에서 100% 범위내에서 자유롭게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 환기 작용으로 배출되는 공기 및 실내측 열교환기에 발생하는 응축수의 폐 에너지를 효과적으로 재활용함과 동시에 냉난방 전환에 따른 냉매의 순환 경로를 최적화함으로서 냉난방 효율을 향상시킬 수 있게 된다.According to the air conditioner of the present invention as described above, it is possible to freely adjust the ventilation rate within the range of 0% to 100% with a simple structure without a separate ventilation device at the same time equipped with an outdoor heat exchanger and an indoor heat exchanger in a single case In addition, it is possible to effectively recycle the waste energy of the condensate generated in the air and the indoor heat exchanger discharged by the ventilation action, and at the same time optimize the circulation path of the refrigerant according to the heating and cooling conversion to improve the heating and cooling efficiency.
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