KR20040063265A - 제습 겸용 공기조화기 - Google Patents

제습 겸용 공기조화기 Download PDF

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송찬호
문동수
홍기수
진심원
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 냉/난방 운전 및 제습 운전이 가능한 제습 겸용 공기조화기에 관한 것으로서, 특히 제습 운전시 실내 열교환기에서 응축열과 증발열이 일치하도록 냉매의 유량을 보다 정밀하게 제어할 수 있는 제습 겸용 공기조화기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 공기조화기는 압축기와, 실외 열교환기와, 냉/난방용 팽창장치와, 실내 열교환기 및 냉매의 유로를 가변시키는 유로절환밸브를 포함하여 구성된 공기조화기에 있어서, 상기 실내 열교환기는 제습 운전시 냉매를 실내공기와 열교환시켜 각각 응축 및 증발시키는 제1,2실내 열교환기로 이루어지고, 상기 제1,2실내 열교환기 사이의 냉매관과 병렬 연결되도록 설치되어 냉/난방 운전시 냉매를 감압시키지 않도록 개도값이 조절되고, 제습 운전시 상기 제1실내 열교환기를 통과하여 상기 제2실내 열교환기로 유입되기 전 냉매를 감압시키는 동시에 유량을 조절하도록 개도값이 조절되는 제습용 전자팽창밸브가 더 설치된다.

Description

제습 겸용 공기조화기 {Air-conditioner}
본 발명은 냉/난방 운전 및 제습 운전이 가능한 제습 겸용 공기조화기에 관한 것으로서, 특히 제습 운전시 실내 열교환기에서 응축열과 증발열이 일치하도록 냉매의 유량을 보다 정밀하게 제어할 수 있는 제습 겸용 공기조화기에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 제습 겸용 공기조화기가 도시된 구성도이다.
종래의 제습 겸용 공기조화기는 도 1에 도시된 바와 같이 냉매를 압축시키는 압축기(2)와, 상기 압축기(2)와 연결되도록 설치되어 냉매를 실외공기와 열교환시키는 실외 열교환기(4)와, 상기 실외 열교환기(4)와 연결되도록 설치되어 냉매를 팽창시키는 냉/난방용 전자팽창밸브(6)와, 상기 냉/난방 전자팽창밸브(6)와 연결되도록 설치되어 냉매를 실내공기와 열교환시키는 제1,2실내 열교환기(8,9)와, 상기 압축기(2) 후단에 설치되어 증발기 역할을 수행하는 상기 실외 열교환기(4) 또는 제2실내 열교환기(9)를 통과한 냉매로부터 액냉매를 걸러내는 어큐뮬레이터(12)와, 상기 압축기(2) 선단에 설치되어 냉/난방 운전에 따라 냉매의 유로를 가변시키는 유로절환밸브(14)를 포함하여 구성된다.
특히, 상기 제습 겸용 공기조화기는 제습 운전시 상기 제1,2실내 열교환기(8,9)가 각각 응축기와 증발기 역할을 수행하게 되는데, 상기 제1,2실내 열교환기(8,9) 사이에는 상기 제1실내 열교환기(8)를 통과한 냉매를 감압시키는 모세관(16) 및 상기 모세관(16) 측으로 냉매의 유동을 단속하는 개폐밸브(18)가 더 설치된다.
따라서, 상기 제습 겸용 공기조화기가 냉방 운전되면, 냉매는 상기 압축기(2), 실외 열교환기(4), 냉/난방 전자팽창밸브(6), 제1실내 열교환기(8), 제2실내 열교환기(9), 어큐뮬레이터(12)를 따라 순환된다.
이때, 상기 실외 열교환기(4)는 응축기 역할을 수행하고, 상기 제1,2실내 열교환기(8,9)는 증발기 역할을 수행한다.
한편, 상기 제습 겸용 공기조화기가 난방 운전되면, 냉매는 상기 압축기(2), 제2실내 열교환기(9), 제1실내 열교환기(8), 냉/난방 전자팽창밸브(6), 실외 열교환기(4), 어큐뮬레이터(12)를 따라 순환된다.
이때, 상기 실외 열교환기(4)는 증발기 역할을 수행하고, 상기 제1,2실내 열교환기(8,9)는 응축기 역할을 수행한다.
한편, 상기 제습 겸용 공기조화기가 제습 운전되면, 냉매는 상기 압축기(2), 실외 열교환기(4), 냉/난방 전자팽창밸브(6), 제1실내 열교환기(8), 모세관(16), 제2실내 열교환기(9), 어큐뮬레이터(12)를 따라 순환된다.
이때, 상기 냉/난방 전자팽창밸브(6)는 냉매관을 완전 개방시키도록 작동되어 상기 냉/난방 전자팽창밸브(6)를 통과하는 냉매가 감압되지 않도록 하여 상기 실외 열교환기(4) 및 제1실내 열교환기(8)가 응축기 역할을 수행하고, 상기 제2실내 열교환기(9)가 증발기 역할을 수행한다.
그러나, 종래의 제습 겸용 공기조화기는 제습 운전시 실내공기의 온도를 그대로 유지하기 위하여 상기 제1,2실내 열교환기(8,9)가 각각 응축기와 증발기 역할을 수행하도록 상기 제1,2실내 열교환기(8,9) 사이의 냉매관에 모세관(16) 및 개폐밸브(18)가 설치되는데, 냉/난방 운전시 상기 모세관(16)으로 냉매가 통과하지 않으므로 냉/난방 운전시 상기 모세관(16)이 불필요한 유로를 형성하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 제1,2실내 열교환기 사이에 냉/난방 운전 및 제습 운전시 냉매가 통과되는 유로가 형성된 제습 겸용 공기조화기를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 제습 겸용 공기조화기가 도시된 구성도,
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 제습 겸용 공기조화기가 냉방/난방/제습 운전시 각각 냉매 흐름이 도시된 도면이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
52 : 압축기 54 : 실외 열교환기
56 : 냉/난방용 전자팽창밸브 58,59 : 제1,2실내 열교환기
66 : 제습용 전자팽창밸브 68 : 개폐밸브
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기는 냉방 운전시 냉매를 압축시키는 압축기와, 상기 압축기를 통과한 냉매를 실외공기와 열교환시켜 응축시키는 실외 열교환기와, 상기 실외 열교환기를 통과한 냉매를 팽창시키는 냉/난방용 팽창장치와, 상기 냉/난방용 팽창장치를 통과한 냉매를 실내공기와 열교환시켜 증발시키는 실내 열교환기와, 상기 압축기 선단에 설치되어 냉/난방 운전에 따라 냉매의 유로를 가변시키는 유로절환밸브를 포함하여 구성된 공기조화기에 있어서, 상기 실내 열교환기는 제습 운전시 냉매를 실내공기와 열교환시켜 각각 응축 및 증발시키는 제1,2실내 열교환기로 이루어지고, 상기 제1,2실내 열교환기 사이의 냉매관과 병렬 연결되도록 설치되어 냉/난방 운전시 냉매를 감압시키지 않도록 개도값이 조절되고, 제습 운전시 상기 제1실내 열교환기를 통과하여 상기 제2실내 열교환기로 유입되기 전 냉매를 감압시키는 동시에 유량을 조절하도록 개도값이 조절되는 제습용 전자팽창밸브가 더 설치된다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 제습 겸용 공기조화기가 냉방/난방/제습 운전시 각각 냉매 흐름이 도시된 도면이다.
상기 본 발명에 따른 제습 겸용 공기조화기는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 냉매를 압축시키는 압축기(52)와, 상기 압축기(52)와 연결되도록 설치되어 냉매를 실외공기와 열교환시키는 실외 열교환기(54)와, 상기 실외 열교환기(54)와 연결되도록 설치되어 냉매를 팽창시키는 냉/난방용 전자팽창밸브(56)와, 상기 냉/난방 전자팽창밸브(56)와 연결되도록 설치되어 냉매를 실내공기와 열교환시키는 제1,2실내 열교환기(58,59)와, 상기 압축기(52) 후단에 설치되어 증발기 역할을 수행하는 상기 실외 열교환기(54) 또는 제2실내 열교환기(59)를 통과한 냉매로부터 액냉매를 걸러내는 어큐뮬레이터(62)와, 상기 압축기(52) 선단에 설치되어 냉/난방 운전에 따라 냉매의 유로를 가변시키는 유로절환밸브(64)를 포함하여 구성되되, 상기 제1,2실내 열교환기(58,59) 사이에는 상기 제1실내 열교환기(58)를 통과한 냉매를 감압시키는 제습용 전자팽창밸브(66) 및 상기 제습용 전자팽창밸브(66) 측으로 냉매의 유동을 단속하는 개폐밸브(68)가 더 설치된다.
여기서, 상기 제1,2실내 열교환기(58,59) 사이에는 둘 사이를 직렬 연결하는 연결 냉매관(65)이 설치되고, 상기 개폐밸브(68)는 상기 연결 냉매관(65) 중앙에 설치되며, 상기 제습용 전자팽창밸브(66)는 상기 개폐밸브(68)의 선,후단을 연결하도록 상기 연결 냉매관(65)에 병렬 연결된다.
이때, 상기 제습용 전자팽창밸브(66)는 냉/난방 운전시 냉매관을 완전 개방시키도록 개도값이 조절되어 냉매가 감압되지 않으면서 통과되도록 하고, 제습 운전시 냉매관을 일부 개방시키도록 개도값이 조절되어 냉매가 감압되면서 통과되도록 한다.
그리고, 상기 개폐밸브(68)는 냉/난방 운전시 상기 연결 냉매관(65)을 열어 주도록 조절되어 냉매가 통과되도록 하고, 제습 운전시 상기 연결 냉매관(65)을 닫아주도록 조절되어 냉매가 통과되지 않도록 한다.
아울러, 상기 냉/난방용 전자팽창밸브(66)는 냉/난방 운전시 냉매관의 일부를 개방시키도록 조절되어 상기 실외 열교환기(54)와 제1실내 열교환기(58) 사이에서 냉매가 감압되도록 하고, 제습 운전시 냉매관을 완전 개방시키도록 조절되어 상기 실외 열교환기(54)와 제1실내 열교환기(58) 사이에서 냉매가 감압되지 않도록 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 제습 겸용 공기조화기가 냉방 운전되는 경우 도 2를 참고로 하여 살펴보면, 상기 압축기(52)가 작동되는 동시에 상기 냉/난방용 전자팽창밸브(56)가 냉매의 유량을 조절하도록 개도값이 조절되고, 상기 제습용 전자팽창밸브(66)가 냉매관을 완전 개방시키도록 개도값이 조절되며, 상기 개폐밸브(68)가 상기 연결 냉매관(65)을 열어주도록 조절되기 때문에 냉매는 상기 압축기(52), 실외 열교환기(54), 냉/난방용 전자팽창밸브(56), 제1실내 열교환기(58), 연결 냉매관(65) 및 제습용 전자팽창밸브(66), 제2실내 열교환기(59), 어큐뮬레이터(62)를 따라 순환하게 된다.
즉, 상기 압축기(52)에서 압축된 냉매는 상기 실외 열교환기(54)를 통과하면서 실외공기와 열교환되어 응축되고, 상기 실외 열교환기(54)를 통과한 냉매는 상기 냉/난방용 전자팽창밸브(56)를 통과하면서 팽창되며, 상기 냉/난방용 전자팽창밸브(56)를 통과한 냉매는 상기 제1실내 열교환기(58) 및 제2실내 열교환기(59)를 통과하면서 실내공기와 열교환되어 증발되는 동시에 실내공기를 냉방시키고, 상기 제1,2실내 열교환기(58,59)를 통과한 냉매는 상기 어큐뮬레이터(62)에서 액냉매가 걸러지면서 순환하게 된다.
이때, 상기 실외 열교환기(54)는 응축기 역할을 수행하고, 상기 제1,2실내 열교환기(58,59)는 증발기 역할을 수행하되, 상기 제1실내 열교환기(58)를 통과한 냉매는 상기 연결 냉매관(65)과 제습용 전자팽창밸브(66)로 각각 유동되어 상기 제2실내 열교환기(59) 측으로 유입된다.
따라서, 실내공기는 상기 제1,2실내 열교환기(58,59)를 통과하면서 냉방된다.
한편, 상기 제습 겸용 공기조화기가 난방 운전되는 경우 도 3을 참고로 하여 살펴보면, 상기 압축기(52)가 작동되는 동시에 상기 냉/난방용 전자팽창밸브(56)가 냉매의 유량을 조절하도록 개도값이 조절되고, 상기 제습용 전자팽창밸브가 냉매관(66)을 완전 개방시키도록 개도값이 조절되며, 상기 개폐밸브(68)가 상기 연결 냉매관(65)을 열어주도록 조절되기 때문에 냉매는 상기 압축기(52), 제2실내 열교환기(59), 연결 냉매관(65) 및 제습용 전자팽창밸브(66), 제1실내 열교환기(58), 냉/난방용 전자팽창밸브(56), 실외 열교환기(54), 어큐뮬레이터(62)를 따라 순환하게 된다.
즉, 상기 압축기(52)에서 압축된 냉매는 상기 제1,2실내 열교환기(58,59)를 통과하면서 실내공기와 열교환되어 응축되는 동시에 실내공기를 난방시키고, 상기 제1,2실내 열교환기(58,59)를 통과한 냉매는 상기 냉/난방용 전자팽창밸브(56)를 통과하면서 팽창되며, 상기 냉/난방용 전자팽창밸브(56)를 통과한 냉매는 상기 실외 열교환기(54)를 통과하면서 실외공기와 열교환되어 증발되고, 상기 실외 열교환기(54)를 통과한 냉매는 상기 어큐뮬레이터(62)에서 액냉매가 걸러지면서 순환하게 된다.
이때, 상기 실외 열교환기(54)는 증발기 역할을 수행하고, 상기 제1,2실내 열교환기(58,59)는 응축기 역할을 수행하되, 상기 제2실내 열교환기(59)를 통과한 냉매는 상기 연결 냉매관(65)과 제습용 전자팽창밸브(66)로 각각 유동되어 상기 제1실내 열교환기(58) 측으로 유입된다.
따라서, 실내공기는 상기 제1,2실내 열교환기(58,59)를 통과하면서 난방된다.
한편, 상기 제습 겸용 공기조화기가 제습 운전되는 경우 도 4를 참고로 하여 살펴보면, 상기 압축기(52)가 작동되는 동시에 상기 냉/난방용 전자팽창밸브(56)가 냉매관을 완전 개방시키도록 개도값이 조절되고, 상기 제습용 전자팽창밸브(66)가냉매관의 유량을 조절하도록 개도값이 조절되며, 상기 개폐밸브(68)가 상기 연결 냉매관(65)을 닫아주도록 조절되기 때문에 냉매는 상기 압축기(52), 실외 열교환기(54), 냉/난방용 전자팽창밸브(56), 제1실내 열교환기(58), 제습용 전자팽창밸브(66), 제2실내 열교환기(59), 어큐뮬레이터(62)를 따라 순환하게 된다.
즉, 상기 압축기(52)에서 압축된 냉매는 상기 실외 열교환기(54)를 통과하면서 실외공기와 열교환되어 응축되고, 상기 실외 열교환기(54)를 통과한 냉매는 상기 냉/난방용 전자팽창밸브(56)를 통과한 다음 상기 제1실내 열교환기(58)를 통과하면서 실내공기와 열교환되어 응축되며, 상기 제1실내 열교환기(58)를 통과한 냉매는 상기 제습용 전자팽창밸브(66)를 통과하면서 팽창되고, 상기 제습용 전자팽창밸브(66)를 통과한 냉매는 상기 제2실내 열교환기(59)를 통과하면서 실내공기와 열교환되어 증발되는 동시에 실내공기를 제습시키며, 상기 제2실내 열교환기(59)를 통과한 냉매는 상기 어큐뮬레이터(62)에서 액냉매가 걸러지면서 순환하게 된다.
이때, 상기 실외 열교환기(54)와 제1실내 열교환기(58)는 응축기 역할을 수행하고, 상기 제2실내 열교환기(59)는 증발기 역할을 수행하되, 이는 상기 제1실내 열교환기(58)를 통과한 냉매는 상기 제습용 전자팽창밸브(66)에서 팽창된 다음 상기 제2실내 열교환기(59) 측으로 유입되기 때문이다.
따라서, 실내공기는 상기 제2실내 열교환기(59)를 통과하면서 냉방 및 제습된 다음 상기 제1실내 열교환기(58)를 통과하면서 난방됨으로 정온을 유지하면서 제습된다.
상기와 같이, 냉/난방 운전시 상기 제1,2실내 열교환기(58,59) 사이에서 냉매는 상기 연결 냉매관(65)과 제습용 전자팽창밸브(66)를 동시에 통과하기 때문에 냉매가 원활하게 유동되도록 하고, 제습 운전시 상기 제1실내 열교환기(58)를 통과한 냉매는 상기 제습용 전자팽창밸브(66)를 통과하면서 감압되어 상기 제2실내 열교환기(59) 측으로 유입되기 때문에 상기 제1,2실내 열교환기(58,59)가 각각 응축기와 증발기 역할을 수행하도록 하는 동시에 냉매의 팽창 정도를 조절할 수 있어 상기 제1,2실내 열교환기(58,59)에서 증발열과 응축열을 정밀하게 조절할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 제습 겸용 공기조화기는 제1,2실내 열교환기 사이를 연결하는 연결 냉매관에 개폐밸브가 설치되고, 상기 열결 냉매관과 병렬 연결되도록 제습용 전자팽창밸브가 설치되기 때문에 제습 운전시 냉매가 상기 제습용 전자팽창밸브를 통과하도록 하여 유량을 조절할 수 있어 실내공기를 보다 정밀하게 정온 제습시킬 수 있을 뿐 아니라 냉/난방 운전시 냉매가 상기 연결 냉매관과 제습용 전자팽창밸브를 모두 통과하도록 하여 냉매가 원활하게 유동되도록 하여 냉/난방 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

  1. 냉방 운전시 냉매를 압축시키는 압축기와, 상기 압축기를 통과한 냉매를 실외공기와 열교환시켜 응축시키는 실외 열교환기와, 상기 실외 열교환기를 통과한 냉매를 팽창시키는 냉/난방용 팽창장치와, 상기 냉/난방용 팽창장치를 통과한 냉매를 실내공기와 열교환시켜 증발시키는 실내 열교환기와, 상기 압축기 선단에 설치되어 냉/난방 운전에 따라 냉매의 유로를 가변시키는 유로절환밸브를 포함하여 구성된 공기조화기에 있어서,
    상기 실내 열교환기는 제습 운전시 냉매를 실내공기와 열교환시켜 각각 응축 및 증발시키는 제1,2실내 열교환기로 이루어지고,
    상기 제1,2실내 열교환기 사이의 냉매관과 병렬 연결되도록 설치되어 냉/난방 운전시 냉매를 감압시키지 않도록 개도값이 조절되고, 제습 운전시 상기 제1실내 열교환기를 통과하여 상기 제2실내 열교환기로 유입되기 전 냉매를 감압시키는 동시에 유량을 조절하도록 개도값이 조절되는 제습용 전자팽창밸브가 더 설치된 것을 특징으로 하는 제습 겸용 공기조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉/난방용 팽창장치는 상기 실외 열교환기와 제1실내 열교환기 사이에 설치되어 냉/난방 운전시 냉매를 감압시키도록 개도값이 조절되고, 제습 운전시 냉매를 감압시키지 않도록 개도값이 조절되는 냉/난방용 전자팽창밸브인 것을 특징으로 하는 제습 겸용 공기조화기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제습 겸용 공기조화기는 상기 제1,2실내 열교환기 사이의 냉매관에 설치되어 냉/난방 운전 또는 제습 운전에 따라 냉매의 유로를 개폐시키는 개폐밸브가 더 포함된 것을 특징으로 하는 제습 겸용 공기조화기.
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