KR20100128961A - 공기조화기 - Google Patents

공기조화기 Download PDF

Info

Publication number
KR20100128961A
KR20100128961A KR1020090047659A KR20090047659A KR20100128961A KR 20100128961 A KR20100128961 A KR 20100128961A KR 1020090047659 A KR1020090047659 A KR 1020090047659A KR 20090047659 A KR20090047659 A KR 20090047659A KR 20100128961 A KR20100128961 A KR 20100128961A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat exchanger
pipe
engine
branch
outdoor unit
Prior art date
Application number
KR1020090047659A
Other languages
English (en)
Inventor
조은준
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020090047659A priority Critical patent/KR20100128961A/ko
Publication of KR20100128961A publication Critical patent/KR20100128961A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0046—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater using natural energy, e.g. solar energy, energy from the ground
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/06—Heat pumps characterised by the source of low potential heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/025—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple outdoor units
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/40—Geothermal heat-pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Central Air Conditioning (AREA)

Abstract

본 발명의 공기조화기는 냉매와 공기가 열교환되는 제1열교환기 및 상기 제1열교환기에서 열교환된 공기를 공조대상공간으로 송풍하는 송풍기를 포함하는 에어 핸들링 유닛, 상기 제1열교환기와 연통되고, 실외공기와 상기 냉매가 열교환되는 제2열교환기를 포함하는 실외기 유닛, 상기 제1열교환기와 연통되고 열매체와 상기 냉매가 열교환되는 제3열교환기를 포함하는 지열원 실외기 유닛 및 상기 제3열교환기와 연통되고, 지하에 매설되어 지열과 상기 열매체가 열교환되는 지열원 열교환기를 포함한다.
지열원 열교환기, 실외기 유닛, 지열원 실외기 유닛

Description

공기조화기{Air Conditioner}
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실외기 유닛과 지열원 실외기 유닛을 구비하는 공기조화기에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 사용자에게 보다 쾌적한 실내환경을 제공하기 위해서 공조대상공간을 냉방, 난방 또는 환기시키는 것으로서, 압축기, 팽창기구, 제1열교환기 및 제2열교환기로 이루어진 냉매의 냉동사이클로 이루어진다.
공조대상공기는 냉매가 유동하는 제1열교환기를 통과하면서 냉매와 열교환을 하고, 냉매의 응축 또는 증발에 따라 공조대상공기의 냉각되거나 가열된다. 그리고 제1열교환기에서 응축 또는 증발된 냉매는 제2열교환기에서 증발 또는 응축이 된다.
제2열교환기를 유동하는 냉매는 일반적으로 실외공기와 열교환에 의해서 증발 또는 응축이 된다. 그러나 일반적으로 공조대상공간을 냉방시키는 경우 실외공기는 고온이고, 공조대상공간을 난방시키는 경우 실외공기는 저온으로 형성되어 냉매의 응축 또는 증발 효율이 떨어진다는 문제점이 있었다. 그리고 실외공기의 온도가 기후 등에 따라 일정하지 않다는 문제점도 있었다.
따라서 최근에는 실외공기와 비교하여 일정한 온도를 유지하는 지열을 이용하여 냉매를 응축 또는 증발시켜서 제2열교환기의 효율을 증가시킨다. 그러나 지열원 실외기 유닛의 경우 기존의 실외기에 비해서 지열원 열교환기가 지하에 매설되는 점, 기존의 실외기 유닛보다 부품 및 구성이 복잡하다는 점에서 유지, 보수시 시간이 오래 걸린다. 결국 지열원 실외기 유닛이 작동을 하지 않는 경우 공조대상공간에 지속적인 냉방 또는 난방을 제공할 수 없다는 문제점이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 지열원 실외기 유닛과 실외기 유닛을 병렬로 연결하여 어느 하나의 수리, 보수시 공조대상공간에 지속적인 냉방 또는 난방을 제공할 수 있는 공기조화기를 제공함에 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는 냉매와 공기가 열교환되는 제1열교환기 및 상기 제1열교환기에서 열교환된 공기를 공조대상공간으로 송풍하는 송풍기를 포함하는 에어 핸들링 유닛, 상기 제1열교환기와 연통되고, 실외공기와 상기 냉매가 열교환되는 제2열교환기를 포함하는 실외기 유닛, 상기 제1열교환기와 연통되고 열매체와 상기 냉매가 열교환되는 제3열교환기를 포함하는 지열원 실외기 유닛 및 상기 제3열교환기와 연통되고, 지하에 매설되어 지열과 상기 열매체가 열교환되는 지열원 열교환기를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 공기조화기는 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째,　공조대상공간의 부하, 외부 기온 또는 지열의 온도분포에 따라 공냉식 실외기 유닛 또는 지열에 의한 실외기 유닛을 선택적으로 이용을 할 수 있다.
둘째, 지열원 실외기 유닛 또는 실외기 유닛이 고장 등으로 작동을 하지 않는 경우에도 공조대상공간에 지속적인 냉방 또는 난방을 제공할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 본 발명의 공기조화기를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도1은 본 발명의 공기조화기의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 개념도이다. 도2는 본 발명의 공기조화기의 냉방운전시, 제1열교환기가 지열원 실외기와 열교환하는 경우의 냉매 및 열매체의 순환을 나타내는 구성도이다.
도1 및 도2를 참조하여 본 발명의 공기조화기의 전체적인 구성을 설명한다.
본 발명의 공기조화기는 에어 핸들링 유닛, 실외기 유닛, 지열원 실외기 유닛 및 지열원 열교환기를 포함한다.
에어 핸들링 유닛(10)은 열교환된 공기를 공조대상공간으로 송풍시킨다. 에어 핸들링 유닛(10)은 공조대상공간에 위치할 수도 있으나, 본 실시예에서의 에어 핸들링 유닛(10)은 공조공간 외부의 기계실이나 공조실에 설치되고, 하나 이상의 공조공간과 덕트 등으로 연결되어 공조된 공기를 공조대상공간으로 송풍한다. 그리 고 본 실시예의 에어 핸들링 유닛(10)은 실내공기의 일부를 외부로 배출하면서 실내공기의 환기를 할 수도 있다.
구체적으로 본 실시예의 에어 핸들링 유닛(10)은 실내공기흡입부(10a), 실내공기배출부(10b), 실외공기흡입부(10c) 및 공조공기배출부(10d)를 포함한다. 그리고 실내공기흡입부(10a) 및 공조공기배출부(10d)는 공조대상공간과 덕트 등으로 연결되어 공조대상공간과 연통된다. 그리고 실외공기흡입부(10c) 및 실내공기배출부(10b)는 실외공간과 덕트 등으로 연결되어 실외공간과 연통된다. 즉 실내공기는 실내공기흡입부(10a)로 유입되고, 유입된 실내공기의 일부는 실내공기배출부(10b)를 통하여 실외공간으로 배출되고, 나머지는 혼합챔버(12)에서 실외공기흡입부(10c)를 통하여 유입되는 실외공기와 제1열교환기를 통과하면서 열교환된 후, 공조공기배출부(10d)를 통하여 공조대상공간으로 공급된다.
한편, 도시되지는 않았지만 실내공기배출부(10b)에는 배출되는 실내공기의 양을 조절하는 댐퍼가 설치될 수 있다. 그리고 실외공기흡입부(10c)에는 유입되는 실외공기의 양을 조절하는 댐퍼가 설치된다. 따라서 공조대상공간의 실내공기의 상태에 따라 환기의 정도를 조절할 수 있다.
에어 핸들링 유닛(10)은 송풍팬(11,14), 혼합챔버(12), 제1열교환기(13)을 포함한다.
송풍팬(11)(14)은 실내 공기의 유동 방향으로 실내 공기 흡입부(10a)와 실내 공기 배출부(10b)의 사이에 위치되어 실내 공기를 에어 핸들링 유닛(10) 내부로 흡입하여 송풍하는 제1송풍팬(11) 및 열교환기(13)와 공조 공기 배출부(10d) 사이에 위치되어 공기를 열교환기(13)로 흡인시킨 후 공조 공기 배출부(10d)를 향해 송풍시키는 제2송풍팬(14)을 포함한다.
혼합챔버(12)는 실내공기배출부(10b)로 배출되지 않은 나머지 실내공기와 실외공기흡입부(10c)로 유입된 실외공기가 흡입되어 혼합된다. 그리고 혼합공기는 제1열교환기(13)을 통과하면서 열교환이 된다. 따라서 실내공기 및 실외공기의 혼합공기를 열교환 시킨 후 공조대상공간으로 공급하여 공조대상공간을 환기할 수 있다.
제1열교환기(13)는 공조대상공간으로 공급되는 공기와 냉매를 열교환시킨다. 본 실시예에서는 상기 실내공기와 실외공기의 혼합공기와 냉매를 열교환을 시킨다. 그리고 공조대상공간이 냉방이 필요한 경우 냉매가 증발되면서 공기가 냉각되고, 난방이 필요한 경우 냉매가 응축되면서 공기가 가열된다. 그리고 후술하는 지열원 실외기 유닛(20) 또는 실외기 유닛(40)과 전체적으로 냉방사이클을 구성하게 된다.
본 실시예의 공기조화기는 실외기 유닛, 지열원실외기 유닛 및 지열원 열교환기를 더 포함한다.
실외기 유닛(40)는 제1열교환기(13)과 연통되고, 실외공기와 냉매가 열교환되는 제2열교환기(43)를 포함한다. 그리고 냉방사이클을 구성하기 위해서 사방밸브(41), 압축기(42), 송풍기(44) 및 팽창밸브(45)의 구성을 포함한다.
지열원 실외기 유닛(20) 제1열교환기(13)과 연통되고, 열매체와 냉매가 열교환되는 제3열교환기(23)를 포함한다. 그리고 냉방사이클을 구성하기 위해서 사방밸브(21), 압축기(22) 및 팽창밸브(24)의 구성을 포함한다.
그리고 본 실시예의 공기조화기는 제1열교환기(13)에 연결되고, 기상의 냉매가 유동하는 기관(81) 및 액상의 냉매가 유동하는 액관(86)을 포함한다. 그리고 상기 실외기 유닛(40)과 지열원 실외기 유닛(20)은 기관(81) 및 액관(86)과 병렬로 연결된다. 즉 제1열교환기(13)를 유동하는 냉매는 실외기 유닛(40)을 통과하면서 순환하거나, 지열원 실외기 유닛(20)을 통과하면서 순환할 수 있다. 그리고 제1열교환기(13)를 유동하는 냉매의 일부는 실외기 유닛(40)을 통과하면서 순환하고, 나머지는 지열원 유닛(20)을 순환할 수도 있다.
구체적으로 본 실시예의 공기조화기는 기관(81)과 실외기 유닛(40)을 연결하는 제1분지기관(84) 및 기관(81)과 지열원 실외기 유닛(20)을 연결하는 제2분지기관(82)를 포함한다. 그리고 액관(86)과 실외기 유닛(40)을 연결하는 제1분지액관(85) 및 액관(86)과 지열원 실외기 유닛(20)을 연결하는 제2분지액관(83)을 포함한다.
그리고 제1분지기관(82)에는 제1분지기관(82)의 개도를 조절하는 제1밸브(82a)가 설치되고, 제2분지기관(84)에는 제2분지기관(84)의 개도를 조절하는 제2밸브(84a)가 설치된다. 그리고 제1분지액관(83)에는 제1분지액관(83)의 개도를 조절하는 제3밸브(83a)가 설치되고, 제2분지액관(85)에는 제2분지액관(85)의 개도를 조절하는 제4밸브(85a)가 설치된다. 따라서 사용자는 제1밸브(82a) 내지 제4밸브(85a)를 이용하여 각 관의 개도를 조절하여, 실외기 유닛(40) 또는 지열원 실외기 유닛(20)으로 유동하는 냉매의 양을 조절할 수 있다. 구체적인 밸브의 개폐 및 냉매의 흐름은 후술한다.
지열원 열교환기(30)는 제3열교환기(23)와 연통된다. 그리고 지열원 열교환기(30)는 지하에 매설되고, 지열원 열교환기(30)를 유동하는 열매체는 지열과 열교환을 하게 된다. 그리고 본 실시예의 공기조화기는 제3열교환기(23)에서 지열원 열교환기(30)으로 유동하는 열매체가 흐르는 공급배관(91) 및 지열원 열교환기(30)에서 지열과 열교환된 열매체가 제3열교환기(23)로 유동하는 회수배관(92)을 포함한다.
그리고 본 실시예의 공기조화기는 상기 회수배관(92)을 유동하는 열매체가 바이패스되는 제1바이패스배관(93), 제1바이패스배관(93)을 통과한 열매체가 냉각되는 냉각유닛(70) 및 냉각유닛(70)에서 냉각된 열매체가 회수배관(92)으로 유동하도록 회수배관(92)와 냉각유닛(70)을 연결하는 제1연결배관(94)을 포함한다.
그리고 본 실시예의 공기조화기는 상기 회수배관(92)을 유동하는 열매체가 바이패스되는 제2바이패스배관(95), 제2바이패스배관(95)을 통과한 열매체가 가열되는 가열유닛(60) 및 가열유닛(60)에서 가열된 열매체가 회수배관(92)으로 유동하도록 회수배관(92)와 가열유닛(60)을 연결하는 제2연결배관(96)을 포함한다.
냉각유닛(70)은 냉각탑 등으로 구성될 수 있고, 가열유닛(60)은 보일러 등으로 구성될 수 있다. 냉각유닛(70) 및 가열유닛(60)은 회수배관(92)과 연통되게 설치되어, 지열원 열교환기(30)에서 지열과 열교환된 열매체를 추가적으로 냉각 또는 가열을 하는 역할을 한다. 결국 일정한 온도의 지열과 열교환하는 열매체를 추가적으로 가열 또는 냉각을 하여 공기조화기의 다양한 부하에 대응할 수 있도록 한다.
그리고 냉각유닛(70) 및 가열유닛(60)은 제1열교환기(13)에서 냉매의 응축 또는 증발에 따라 열매체가 선택적으로 유동을 하게 된다. 즉 제1열교환기(13)에서 냉매가 증발되는 경우 열매체는 냉각유닛(70)을 유동하여 추가적으로 냉각된 후, 제3열교환기(23)으로 유동할 수 있다. 그리고 제1열교환기(13)에서 냉매가 응축되는 경우, 열매체는 가열유닛(60)을 유동하면서 추가적으로 가열된 다음 제3열교환기(23)으로 유동할 수 있다. 따라서 도시되지는 않았지만, 제1열교환기(13)을 유동하는 냉매의 증발 또는 응축에 따라 제1바이패스배관(93), 제2바이패스배관(95), 제1연결배관(94) 및 제2연결배관(96)에는 상기 배관들을 개폐하는 밸브가 설치될 수 있다. 구체적인 열매체의 흐름을 후술한다.
한편, 본 실시예의 공기조화기는 액관(86), 지열원 실외기 유닛(20) 및 실외기 유닛(40) 사이에 설치되며, 액관(86), 지열원 실외기 유닛(20) 및 실외기 유닛(40)을 유동하는 액냉매가 수용되는 수액기(50)를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에서의 공기조화기는 사용자의 선택에 따라 제1열교환기(13)를 유동하는 냉매가 지열원 실외기 유닛(20)으로 순환할 수도 있고, 실외기 유닛(40)으로 순환할 수도 있다. 그리고 일부는 지열원 실외기 유닛(20)을 순환하고, 나머지는 실외기 유닛(20)을 순환할 수도 있다.
그러나 지열원 실외기 유닛(20)을 유동하는 냉매와 실외기 유닛(40)을 유동하는 냉매의 양은 실외기 유닛(40) 및 지열원 실외기 유닛(20)의 위치, 배관의 길이 등에 의해서 불균형이 생길 수 있다. 따라서 수액기(50)는 상기 지열원 실외기 유닛(20), 실외기 유닛(40) 및 액관(86)의 사이에 설치되어 실외기 유닛(20)과 지열원 실외기 유닛(20)간에 발생할 수 있는 냉매의 불균형을 완충하는 역할을 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화기의 작용을 설명하면 다음과 같다
도3는 본 발명의 공기조화기가 냉방운전시, 제1열교환기가 실외기 유닛과 열교환하는 경우의 냉매의 순환을 나타내는 구성도이다. 도2 및 도3을 참조하여 공조대상공간을 냉방할 때의 본 실시예의 공기조화기의 냉매의 흐름을 설명한다.
공조대상공간 냉방시 제1열교환기(13)에서 냉매는 제1열교환기를 통과하는 공기를 냉각시키면서 증발된다. 그리고 증발된 기상의 냉매는 기관(81)으로 유동하게 된다.
기관(81)에는 지열 실외기 유닛(20) 및 실외기 유닛(40)이 병렬로 연결된다. 따라서 기관(81)을 통과한 냉매는 지열 실외기 유닛(20) 및 실외기 유닛(40)으로 분산되어 유동하면서 각각 냉방사이클을 형성할 수 있다.
본 실시예에서는 공기조화기의 일반적인 작동시 냉매는 지열 실외기 유닛(20)을 유동하면서 냉방사이클을 형성하게 된다. 그리고 지열 실외기 유닛(20)이 고장, 수리 및 점검 등의 이유로 작동을 하지 못하는 경우 냉매가 실외기 유닛(40)을 유동하면서 냉방사이클을 형성하게 된다. 즉 지열원 실외기 유닛(20)의 경우 계절 등에 상관없이 일정한 온도의 지열을 이용할 수 있다는 장점이 있으나, 지열원 열교환기(30)가 지하에 매설되는 점, 기존의 실외기 유닛보다 부품 및 구성이 복잡하다는 점에서 유지, 보수시 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다. 따라서 본 실시예에서는 지열원 실외기 유닛(20) 또는 지열원 열교환기(30)이 작동을 하지 못하는 경우에도 실외기 유닛(40)으로 냉매를 유동시켜 공조대상공간에 냉방 또는 난방을 지속적으로 제공할 수 있다.
구체적으로 지열원 실외기 유닛(20)으로 냉매가 유동하는 경우 제1분지기관(82)의 제1밸브(82a)는 개방되고, 제2분지기관(84)의 제2밸브(84a)는 폐쇄된다. 그리고 제1분지액관(83)의 제3밸브(83a)는 개방되고, 제2분지액관(85)의 제4밸브(85a)는 폐쇄된다. 따라서 기관(81)을 유동하는 냉매는 제1분지기관(82)을 통하여 지열원 실외기 유닛(20)으로 유입된다. 그리고 지열원 실외기 유닛(20)에서 유출되는 냉매는 제1분지액관(83)을 통해서 수액기(50)으로 유입되고, 수액기(50)에 수용되는 액냉매는 제2분지액관(85)으로 유출되지 않고, 액관(85)으로만 유동하게 된다.
지열원 실외기 유닛(20)으로 유입된 냉매는 사방밸브(21)를 통과하여 압축기(22)에서 압축된 후, 다시 사방밸브(21)를 통과하여 제3열교환기(23)으로 유입된다. 그리고 제3열교환기(23)를 유동하는 냉매는 열매체에 의해서 냉각이 되면서 응축이 된다. 그리고 팽창기구(24)에서 팽창된다. 그리고 제1분지액관(83)을 통하여 수액기(50)으로 유입된다. 그리고 수액기(50)를 통과한 액상의 냉매는 액관(86)을 통하여 제1열교환기(13)로 유입되면서 냉방사이클을 구성하게 된다.
한편, 지열원 열교환기(30) 및 제3열교환기(23) 사이에는 열매체가 순환한다. 그리고 열매체는 제3열교환기(23)에서 냉매와 열교환에 의해서 가열이 되고, 공급배관(91)을 통하여 지열원 열교환기(30)로 유입된다. 그리고 지열에 의해서 냉각이 되고, 회수배관(92)으로 유입된다.
회수배관(92)을 유동하는 열매체는 공기조화기의 부하 등에 따라 선택적으로 냉각유닛(70)으로 유동하면서 추가적으로 냉각이 될 수 있다. 추가적으로 냉각이 되는 경우 회수배관(92)을 유동하는 열매체는 제1바이패스배관(93)을 통하여 냉각유닛(70)으로 유입되어 추가 냉각이 된다. 그리고 제1연결배관(94)을 통하여 다시 회수배관(92)으로 유입된 후, 제3열교환기(23)으로 유동하게 된다. 그리고 이 경우, 회수배관(92)와 가열유닛(60)을 연결하는 제2바이패스배관(95) 및 제2연결배관(96)은 밸브 등의 다양한 개폐수단에 의해서 폐쇄되어 회수배관(92)을 유동하는 열매체는 가열유닛(60)으로 유동하지 못한다.
한편, 상기 지열원 실외기 유닛(20) 또는 지열원 열교환기(30)의 고장 등으로 지열원 실외기 유닛(20)으로 냉방사이클을 구성할 수 없는 경우, 본 실시예의 공기조화기는 실외기 유닛(40)을 이용하여 냉방사이클을 구성한다. 즉 제1밸브(82a) 및 제3밸브(83a)는 폐쇄되고, 제2밸브(84a) 및 제4밸브(85a)는 개방된다.
따라서 기관(81)을 통과한 냉매는 제2분지기관(84)를 통하여 실외기 유닛(40)으로 유입된다. 그리고 사방밸브(41)를 통과하여 압축기(22)에서 압축된다. 그리고 압축된 냉매는 제2열교환기(43)을 통과하면서 송풍기(44)에 의한 공기에 의해서 응축이 된다. 그리고 팽창기구(45)에서 팽창된 다음 실외기 유닛(40)에 연결된 제2분지액관(85)으로 유입된다.
그리고 수액기(50)에 수용된 다음, 다시 액관(86)을 통하여 제1열교환기(13)으로 유입되면서 냉방사이클을 형성한다.
도4는 본 발명의 공기조화기의 난방운전시, 제1열교환기가 지열원 실외기와 열교환하는 경우의 냉매 및 열매체의 순환을 나타내는 구성도이고, 도5는 본 발명 의 공기조화기가 난방운전시, 제1열교환기가 실외기 유닛과 열교환하는 경우의 냉매의 순환을 나타내는 구성도이다.
도4 및 도5을 참조하여 공조대상공간을 난방할 때의 본 실시예의 공기조화기의 냉매의 흐름을 설명한다.
공조대상공간에 난방을 공급하는 경우 제1열교환기(13)에서 냉매는 응축이 된다. 그리고 제1밸브(82a) 내지 제4밸브(85a)의 밸브의 개폐는 상기 냉방운전시의 개폐와 동일하다.
즉 제1열교환기(13)와 지열원 실외기 유닛(20)이 냉방사이클을 형성하는 경우, 제1밸브(82a) 및 제3밸브(83a)는 개방되고, 제2밸브(84a) 및 제4밸브(85a)는 폐쇄된다. 그리고 제1열교환기(13)에서 응축된 냉매는 액관(86)을 통하여 수액기(50)으로 유입된다. 그리고 수액기에 수용된 액냉매의 일부는 제1분지액관(83)을 통하여 지열원 실외기 유닛(20)으로 유입된다. 그리고 냉매는 팽창기구(24)를 통과하면서 팽창되고 제3열교환기(23)를 통과하면서 열매체로 열을 공급하면서 증발이 된다. 그리고 사방밸브(21)를 통화한 후, 압축기(22)에서 압축되고, 사방밸브(21)를 통하여 제1분지기관(82), 기관(81)을 통하여 제1열교환기(13)로 다시 유입되면서 냉방 사이클을 형성하게 된다.
한편, 지열원 열교환기(30) 및 제3열교환기(23) 사이에는 열매체가 순환한다. 그리고 열매체는 제3열교환기(23)에서 냉매를 증발을 시키면서 온도가 떨어지게 된다. 그리고 공급배관(91)을 통하여 지열원 열교환기(30)로 유입된다. 그리고 지열에 의해서 가열이 되고, 회수배관(92)으로 유입된다.
회수배관(92)을 유동하는 열매체는 공기조화기의 부하 등에 따라 선택적으로 가열유닛(60)으로 유동하면서 추가적으로 가열이 될 수 있다. 추가적으로 가열이 되는 경우 회수배관(92)을 유동하는 열매체는 제2바이패스배관(95)을 통하여 가열유닛(60)으로 유입되어 추가 가열이 된다. 그리고 제2연결배관(96)을 통하여 다시 회수배관(92)으로 유입된 후, 제3열교환기(23)으로 유동하게 된다. 그리고 이 경우, 회수배관(92)와 냉각유닛(70)을 연결하는 제1바이패스배관(93) 및 제1연결배관(94)은 밸브 등의 다양한 개폐수단에 의해서 폐쇄되어 회수배관(92)을 유동하는 열매체는 냉각유닛(70)으로 유동하지 못한다.
그리고 상기 공기조화기의 냉방운전시와 같이 지열원 실외기 유닛(20)의 고장 등의 경우 제1열교환기(13)을 통과한 냉매는 실외기 유닛(40)을 순환하면서 냉방사이클을 형성할 수 있다. 이 경우 제1밸브(82a) 및 제3밸브(83a)는 폐쇄되고, 제2밸브(84a) 및 제4밸브(85a)는 개방된다.
따라서 제1열교환기(13)에서 응축된 액냉매는 액관(86)을 통하여 수액기(50)으로 유입되고, 제2분지액관(85)를 통하여 실외기 유닛(40)으로 유입된다. 그리고 팽창기구(45)에서 팽창되고, 제2열교환기(43)에서 공기에 의해서 증발된 다음, 사방밸브(41) 및 압축기(42)를 통과하여 실외기 유닛(40) 외부로 배출된다. 그리고 제2분지기관(84) 및 기관(81)을 통과하여 다시 제1열교환기(13)으로 유도하면서 냉방 사이클을 구성하게 된다.
도6은 본 발명의 다른 실시예의 공기조화기의 전체적인 구성을 나타내는 구성도이다. 도6을 참조하면 본 실시예의 공기조화기는 제1분지액관(83), 제2분지액 관(85) 및 액관(86)사이에 상기 액관(86)과 제1분지액관(83) 또는 액관(86)과 제2분지액관(85)을 선택적으로 연통시키는 밸브(86a)가 설치된다. 즉 밸브(86a)의 동작에 따라 냉매는 액관(86)과 제1분지액관(84)를 유동하거나, 액관(86)과 제2분지액관(85)을 유동하게 된다. 밸브(86a)는 다양한 형태로 구성될 수 있고, 구체적으로 삼방밸브 등이 사용될 수 있다.
그리고 본 실시예의 공기조화기는 제1분지기관(82), 제2분지기관(83) 및 기관(81)사이에 상기 기관(81)과 제1분지기관(82) 또는 기관(81)과 제2분지기관(83)을 선택적으로 연통시키는 밸브(81a)가 설치된다. 즉 밸브(81a)의 동작에 따라 냉매는 기관(81)과 제1분지기관(82)를 유동하거나, 기관(81)과 제2분지기관(83)을 유동하게 된다. 밸브(81a)는 다양한 형태로 구성될 수 있고, 구체적으로 삼방밸브 등이 사용될 수 있다.
이하 다른 구성 및 작용은 상기 설명한 실시예와 동일한 바 이하 설명을 생략한다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 개념도;
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 냉방운전시, 제1열교환기와 지열원 실외기 유닛이 연결된 경우의 냉매 및 열매체의 순환을 나타내는 구성도;
도3는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 냉방운전시, 제1열교환기와 실외기 유닛이 연결된 경우의 냉매의 순환을 나타내는 구성도;
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 난방운전시, 제1열교환기와 지열원 실외기 유닛이 연결된 경우의 냉매 및 열매체의 순환을 나타내는 구성도;
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 냉방운전시, 제1열교환기와 실외기 유닛이 연결된 경우의 냉매의 순환을 나타내는 구성도;
도6은 본 발명의 다른 실시예의 공기조화기의 전체적인 구성을 나타내는 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 에어 핸들링 유닛 11,12: 송풍기
13: 제1열교환기 20: 지열원 실외기 유닛
23: 제2열교환기 30: 지열원 열교환기
40: 실외기 유닛 43: 제3열교환기
50: 수액기 60: 가열유닛
70: 냉각유닛 81: 기관
82: 제1분지기관 82a: 제1밸브
83: 제1분지액관 83a: 제3밸브
84: 제2분지기관 84a: 제2밸브
85: 제2분지액관 85a: 제4밸브
91: 공급배관 92: 회수배관

Claims (10)

  1. 냉매와 공기가 열교환되는 제1열교환기 및 상기 제1열교환기에서 열교환된 공기를 공조대상공간으로 송풍하는 송풍기를 포함하는 에어 핸들링 유닛;
    상기 제1열교환기와 연통되고, 실외공기와 상기 냉매가 열교환되는 제2열교환기를 포함하는 실외기 유닛;
    상기 제1열교환기와 연통되고 열매체와 상기 냉매가 열교환되는 제3열교환기를 포함하는 지열원 실외기 유닛; 및
    상기 제3열교환기와 연통되고, 지하에 매설되어 지열과 상기 열매체가 열교환되는 지열원 열교환기;
    를 포함하는 공기조화기.
  2. 청구항1에 있어서,
    상기 제1열교환기에 연결되고, 액상의 냉매가 유동하는 액관 및 상기 제1열교환기에 연결되고, 기상의 냉매가 유동하는 기관을 포함하고,
    상기 실외기 유닛 및 상기 지열원 실외기 유닛은 상기 액관 및 상기 기관에 병렬로 연결되는 공기조화기.
  3. 청구항2에 있어서,
    상기 액관과 상기 실외기 유닛을 연결하는 제1분지액관 및 상기 기관과 상기 실외기 유닛을 연결하는 제1분지기관을 포함하고,
    상기 액관과 상기 지열원 실외기 유닛을 연결하는 제2분지액관 및 상기 기관과 상기 지열원 실외기 유닛을 연결하는 제2분지기관을 포함하는 공기조화기.
  4. 청구항3에 있어서,
    상기 기관, 제1분지기관 및 상기 제2분지기관 사이에는 상기 기관과 상기 제1분지기관 또는 상기 기관과 상기 제2분지기관을 선택적으로 연통시키는 밸브가 설치되는 공기조화기.
  5. 청구항3에 있어서,
    상기 제1분지기관에는 상기 제1분지기관의 개도를 조절하는 제1밸브가 설치되고, 상기 제2분지기관에는 상기 제2분지기관 의 개도를 조절하는 제2밸브가 설치되는 공기조화기.
  6. 청구항3에 있어서,
    상기 제1분지액관, 상기 제2분지액관 및 상기 기관 사이에는 상기 기관과 상기 제1분지액관 또는 상기 기관과 상기 제2분지액관을 선택적으로 연통시키는 밸브가 설치되는 공기조화기.
  7. 청구항3에 있어서,
    상기 제1분지액관에는 상기 제1분지액관 의 개도를 조절하는 제3밸브가 설치되고, 상기 제2분지액관에는 상기 제2분지액관 의 개도를 조절하는 제4밸브가 설치되는 공기조화기.
  8. 청구항2에 있어서,
    상기 액관과 상기 실외기 유닛 및 상기 지열원 실외기 사이에 설치되고, 상기 액관과 상기 실외기 유닛 또는 상기 지열원 실외기 유닛 사이를 유동하는 냉매가 수용되는 수액기를 더 포함하는 공기조화기.
  9. 청구항1에 있어서,
    상기 제3열교환기에서 상기 지열원 열교환기로 유동하는 열매체가 흐르는 공급배관 및 상기 지열원 열교환기에서 상기 제3열교환기로 유동하는 열매체가 유동하는 회수배관을 포함하고,
    상기 회수배관을 유동하는 열매체가 바이패스 되는 제1바이패스배관, 상기 제1바이패스배관을 통과한 냉매를 냉각하는 냉각유닛 및 상기 냉각유닛에서 냉각된 열매체가 상기 회수배관으로 유동하도록 상기 회수배관과 상기 냉각유닛을 연결하는 상기 제1연결배관을 포함하는 공기조화기.
  10. 청구항1에 있어서,
    상기 제3열교환기에서 상기 지열원 열교환기로 유동하는 열매체가 흐르는 공 급배관 및 상기 지열원 열교환기에서 상기 제3열교환기로 유동하는 열매체가 유동하는 회수배관을 포함하고,
    상기 회수배관을 유동하는 열매체가 바이패스 되는 제2바이패스배관, 상기 제2바이패스배관을 통과한 냉매를 가열하는 가열유닛 및 상기 가열유닛에서 가열된 열매체가 상기 회수배관으로 유동하도록 상기 회수배관과 상기 가열유닛을 연결하는 상기 제2연결배관을 포함하는 공기조화기.
KR1020090047659A 2009-05-29 2009-05-29 공기조화기 KR20100128961A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090047659A KR20100128961A (ko) 2009-05-29 2009-05-29 공기조화기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090047659A KR20100128961A (ko) 2009-05-29 2009-05-29 공기조화기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100128961A true KR20100128961A (ko) 2010-12-08

Family

ID=43505770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090047659A KR20100128961A (ko) 2009-05-29 2009-05-29 공기조화기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100128961A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103363723A (zh) * 2013-07-25 2013-10-23 湖南大学 使地埋管换热器排热和取热平衡的主动恢复系统与方法
CN107676905A (zh) * 2017-11-21 2018-02-09 华北理工大学 毛细管网土壤源热泵中央空调系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103363723A (zh) * 2013-07-25 2013-10-23 湖南大学 使地埋管换热器排热和取热平衡的主动恢复系统与方法
CN103363723B (zh) * 2013-07-25 2015-08-19 湖南大学 使地埋管换热器排热和取热平衡的主动恢复系统与方法
CN107676905A (zh) * 2017-11-21 2018-02-09 华北理工大学 毛细管网土壤源热泵中央空调系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6685409B2 (ja) 空気調和装置
US8844301B2 (en) Air-conditioning apparatus
US8001802B2 (en) Air conditioner
JP6119141B2 (ja) 空調システム
KR20110056180A (ko) 냉장 및 냉동 복합 공조시스템
JP3800210B2 (ja) 水熱源ヒートポンプユニット
KR101223199B1 (ko) 환기 및 냉난방 일체형 시스템
CN106766294A (zh) 热管多联式空调机组
CN104813112B (zh) 空调装置
JP2007064513A (ja) ヒートポンプ式空調方法及び装置
JP2007322024A (ja) 大温度差空調システム
JP5312616B2 (ja) 空気調和装置
KR101687650B1 (ko) 히트펌프를 이용한 공조기
KR100926480B1 (ko) 공기조화기
JP2006336971A (ja) 換気空調装置
CN106500378A (zh) 基于高温制冷剂混合再热模式的高效空调机组及控制方法
KR20100128961A (ko) 공기조화기
KR101680264B1 (ko) 통신장비용 냉방장치
JP2017172901A (ja) 換気装置
KR20110074073A (ko) 냉장 및 냉동 복합 공조시스템
JP2008082609A (ja) 空気調和装置
KR101127463B1 (ko) 차량용 냉난방 사이클
KR102721113B1 (ko) 공기조화 시스템
KR102644209B1 (ko) 공조 장치용 시험 시스템
CN107702372A (zh) 一种可实现制冷、制热、制热水功能的空气源热泵热水器

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination