KR20130028616A - An air conditioner with water-cooled heat exchange without an outside-equipment - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An air conditioner with water-cooled heat exchanger structure without an outdoor unit is provided to control flow of refrigerant according to conditions of use and to optimize efficiency of a compressor. CONSTITUTION: An air conditioner(100) with water-cooled heat exchanger structure without an outdoor unit comprises a compressor(110), a first heat exchanger(150), a second heat exchanger(130), and a capillary tube unit(170). 4-way valve(200) is formed in one side of the compressor in order to selectively flow refrigerant in the first heat exchanger and a third heat exchanger(120). A liquid receiver(250) is equipped in order to minimize liquid refrigerant among the refrigerant introduced into the compressor. The third heat exchanger of double pipe shape is installed to flow water of water tank. [Reference numerals] (AA) Heating; (BB) Cooling

Description

수냉식 열교환 구조를 갖는 실외기 없는 냉,난방장치{an air conditioner with water-cooled heat exchange without an outside-equipment} An air conditioner with water-cooled heat exchange without an outside-equipment}

본 발명은 압축기와, 응축기의 역활을 수행하는 1열교환기및, 보조응축기 또는 보조증발기의 역활을 수행하는 제2열교환기 및 팽창변의 역활을 수행하는 모세관을 통하여 난방동작을, 압축기와 응축기의 역활을 수행토록 물이 순환되는 제3열교환기 및 팽창변 그리고 증발기의 역활을 수행하는 제1열교환기를 통하여 냉방동작을 수행토록 하는 구성으로 실외기가 필요없이 수냉각에 의해 냉방 및 난방동작이 가능토록 하는 수냉식 열교환 구조를 갖는 실외기 없는 냉,난방장치에 관한 것이다.The present invention provides a heating operation through a compressor, a first heat exchanger performing a role of a condenser, a second heat exchanger performing a role of an auxiliary condenser or an auxiliary evaporator, and a capillary tube performing an expansion valve, and a role of a compressor and a condenser. Water cooling type that allows cooling and heating operation by water cooling without the need for outdoor unit. It is configured to perform cooling operation through the third heat exchanger, the expansion valve, and the first heat exchanger which performs the role of the evaporator. The present invention relates to a cooling and heating device without an outdoor unit having a heat exchange structure.

히트 펌프는 에어컨의 냉각 사이클에서 냉매의 흐름을 정방향 및 역방향으로 순환시킴으로써 냉방(冷房)과 난방(煖房)을 겸할 수 있는 공기 조절장치의 하나로써 특히 계절에 구애받지 않고 사용할 수 있는 장점에 따라 점차적으로 그 사용영역이 확대되고 있다.The heat pump is one of the air conditioners that can serve both cooling and heating by circulating the flow of refrigerant in the cooling cycle of the air conditioner in the forward and reverse directions. Gradually, its use area is expanding.

일반적인 히트펌프에 있어서 공냉식 실외측 열교환기가 갖는 열교환 온도범위인 상온 이하로 냉각시킬 수 없는 한계성을 극복하기 위하여 상기 실외측 열교환기의 열교환방식을 수냉식으로 제작하여 사용한 종래의 수냉식 히트펌프를 이용한 냉난방장치가 특허등록 제547670호에 게재되어 있으며 그 구성은 도 1에 도시한 바와같이, 히트펌프는 압축기(1),사방밸브(4), 실내 열교환기(3), 냉방팽창관(10), 열교환용 수액분리기(20), 난방팽창관(30), 실외 열교환기(40), 이중관(50) 및 열교환관(60)으로 크게 구성된다.In order to overcome the limitation that can not be cooled below the room temperature which is the heat exchanger temperature range of the air-cooled outdoor side heat exchanger in a general heat pump, the air-conditioning apparatus using a conventional water-cooled heat pump made by using the heat exchange method of the outdoor heat exchanger by water cooling Patent No. 547670, the configuration of which is shown in Figure 1, the heat pump is a compressor (1), four-way valve (4), indoor heat exchanger (3), cooling expansion tube (10), heat exchange It consists largely of the water separator 20, the heating expansion tube 30, the outdoor heat exchanger 40, the double tube 50 and the heat exchange tube (60).

이때, 상기 압축기(1)와 사방밸브(4) 및 실내 열교환기(3)는 제 1냉매관(11)으로 연결되어 있고, 상기 실내 열교환기(3)와 열교환용 수액분리기(20)는 제 2냉매관(12)으로 연결되며, 상기 열교환용 수액분리기(20)와 난방팽창관(30)은 제 3냉매관(13)으로 연결된다.At this time, the compressor (1), the four-way valve (4) and the indoor heat exchanger (3) is connected to the first refrigerant pipe (11), the indoor heat exchanger (3) and the heat exchange fluid separator (20) It is connected to the two refrigerant pipes 12, the heat exchange fluid separator 20 and the heating expansion pipe 30 is connected to the third refrigerant pipe (13).

그리고, 상기 난방팽창관(30)과 실외 열교환기(40)는 제 4냉매관(14)으로 연결되며, 상기 실외 열교환기(40)와 이중관(50)과 사방밸브(4) 및 열교환용 수액분리기(20)는 제 5냉매관(15)으로 연결되고, 상기 열교환용 수액분리기(20)와 압축기(1)는 제 6냉매관(16)으로 연결되며, 상기 냉방팽창관(10)은 제 2냉매관(12)에서 분지되면서 분지되는 지점에 체크밸브(80)가 구비되는 구성으로 이루어 진다.The heating expansion tube 30 and the outdoor heat exchanger 40 are connected to the fourth refrigerant pipe 14, and the outdoor heat exchanger 40, the double pipe 50, the four-way valve 4, and the heat exchange fluid Separator 20 is connected to the fifth refrigerant pipe 15, the heat exchanger fluid separator 20 and the compressor 1 is connected to the sixth refrigerant pipe 16, the cooling expansion tube 10 is 2 is made of a configuration in which the check valve 80 is provided at the branched branch from the refrigerant pipe (12).

상기와 같은 구성으로 이루어진 압축기(1)는 냉매를 압축하여 고온 고압 상태로 변환하는 기능을 수행하고, 상기 사방밸브(4)는 압축기(1)의 출구측에 형성되어 냉매를 난방시 실내 열교환기(3) 방향으로 냉방시 이중관(50) 방향으로 흐름을 전환시키며, 상기 실내 열교환기(3)는 난방운전시 냉매를 응축시키는 응축기 역할을 하고, 냉방운전시 냉매를 증발시키는 증발기 역할을 하며 방출 또는 흡수에 의하여 열교환을 수행한다.Compressor (1) having the configuration as described above performs a function to convert the refrigerant to a high temperature and high pressure state, the four-way valve (4) is formed on the outlet side of the compressor (1) to heat the refrigerant during the indoor heat exchanger In the direction of cooling (3), the flow is switched in the direction of the double pipe (50), the indoor heat exchanger (3) acts as a condenser to condense the refrigerant during heating operation, serves as an evaporator to evaporate the refrigerant during cooling operation and discharge Or by heat absorption.

또한, 상기 냉방팽창관(10)은 난방시 실내 열교환기(3)의 토출측과 연결되고, 고온 고압 상태의 냉매를 안내하는 제 1냉매관(11)에 감김으로써 실내 열교환기(3)에서 응축되며 열을 방출함에 따라 온도가 저하된 냉매의 온도를 보상하고 냉방시 열교환된 냉매를 팽창시키며, 상기 열교환용 수액분리기(20)는 난방시 제 2냉매관(12)을 통해 이동하는 응축된 냉매를 통과시켜 제 3냉매관(13)을 통해 난방팽창관(30)으로 안내함과 동시에 실외 열교환기(40) 및 사방밸브(4)를 통과한 2상의 저온 저압 상태인 냉매를 제 5냉매관(15)을 통해 유입하면서 상호 냉매를 열교환시키는 것이다.In addition, the cooling expansion tube 10 is connected to the discharge side of the indoor heat exchanger (3) during heating, and condensed in the indoor heat exchanger (3) by being wound around the first refrigerant pipe (11) for guiding the refrigerant in a high temperature and high pressure state. And compensates the temperature of the refrigerant whose temperature is lowered as heat is released, and expands the heat exchanged refrigerant during cooling, and the heat exchanged fluid separator 20 moves through the second refrigerant pipe 12 during heating. The refrigerant flow in the low-temperature low-pressure state of the two phases passing through the third refrigerant pipe 13 to the heating expansion tube 30 and passed through the outdoor heat exchanger 40 and the four-way valve (4) through the third refrigerant pipe (13) It is to exchange heat between the refrigerant while flowing through the (15).

그러나, 상기와 같은 히트펌프는, 별도의 실외열교환기(40)가 외부에 위치하여 동절기 난방용으로 사용시 외기에 의해 냉매의 원활한 순환이 힘들게 됨은 물론 미 사용시 동파의 염려가 있는 것이다.However, in the heat pump as described above, a separate outdoor heat exchanger (40) is located outside, which makes it difficult to smoothly circulate the refrigerant by outside air when used for winter heating, and there is a fear of freezing when not in use.

또한, 난방시에 실외열교환기(40)를 사용토록 하여 과냉으로 압축기의 성능저하를 가져오는 단점이 있는 것이다.In addition, there is a disadvantage in that the use of the outdoor heat exchanger (40) during heating to bring down the performance of the compressor by subcooling.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 실외기를 없애 냉,난방기의 설치가 용이하게 이루어질 수 있도록 하고, 실외기가 없어 동파나 냉매의 유동불량에 따른 문제점을 해결할 수 있도록 하며, 운전조건에 따라 압축기에 공급되는 냉매의 상태 조절이 가능토록 하여 압축기의 효율을 최적화 시킬 수 있도록 하며, 사용상태에 따라 냉매의 흐름을 원활하게 조절할 수 있도록 하는 수냉식 열교환 구조를 갖는 실외기 없는 냉,난방장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention for improving the conventional problems as described above, to remove the outdoor unit to facilitate the installation of the cooling, heating, and to solve the problems caused by the poor flow of the freezing wave or refrigerant without the outdoor unit, It is possible to control the state of the refrigerant supplied to the compressor according to the operating conditions so that the efficiency of the compressor can be optimized and the outdoor unit without cooling and heating has a water-cooled heat exchange structure that can smoothly control the flow of the refrigerant according to the use condition. To provide a device.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 압축기와, 응축기의 역활을 수행하는 제1열교환기 및 보조응축기 또는 보조증발기의 역활을 수행하는 제2열교환기 및 팽창변의 역활을 수행하는 모세관을 냉매가 순환하는 구성을 통하여 난방동작을 In order to achieve the above object, a refrigerant is circulated through a capillary tube serving as a compressor, a first heat exchanger serving as a condenser, and a second heat exchanger serving as an auxiliary condenser or an auxiliary evaporator and an expansion valve. Heating operation

압축기와 물이 순환되는 제3열교환기 및 팽창변 그리고 증발기의 역활을 수행하는 제1열교환기를 냉매가 순환하는 구성을 통하여 냉방동작을 수행토록 하는 구성으로 이루어진 수냉식 열교환 구조를 갖는 실외기 없는 냉,난방장치를 제공한다.Cooling and heating device without outdoor unit having a water-cooled heat exchanger structure consisting of a third heat exchanger circulating the compressor, an expansion valve, and a first heat exchanger serving as an evaporator to circulate a refrigerant To provide.

그리고, 본 발명의 제3열교환기는, 이중관 형상으로 저수탱크의 물이 냉매관의 외측을 유동하도록 설치되며, 상기 저수탱크의 상부에 대류에 의해 상승되는 열원에 의해 가열되는 히팅코일이 구비되어 수액기의 전방에 열량을 전달하도록 설치되는 수냉식 열교환 구조를 갖는 실외기 없는 냉,난방장치를 제공한다.In addition, the third heat exchanger of the present invention is installed in a double tube shape so that water in the storage tank flows outside the refrigerant pipe, and a heating coil heated by a heat source that is raised by convection is provided on the upper portion of the storage tank. Provided is an outdoor unit-less cooling and heating device having a water-cooled heat exchanger structure installed to transfer heat in front of the machine.

더하여, 본 발명의 제2열교환기는 냉매파이프와 냉각핀으로 이루어진 열교환블럭의 수직방향 또는 수평방향으로 공기가 유동할 때 상기 열교환블럭이 그리는 수직방향폭 내부의 적어도 일측에 송풍팬이 위치토록 되는 수냉식 열교환 구조를 갖는 실외기 없는 냉,난방장치를 제공한다.In addition, the second heat exchanger of the present invention is a water cooling type in which a blower fan is positioned at at least one side of a vertical width drawn by the heat exchange block when air flows in a vertical direction or a horizontal direction of a heat exchange block consisting of a refrigerant pipe and a cooling fin. It provides a cooling and heating device without an outdoor unit having a heat exchange structure.

그리고, 본 발명의 모세관유니트는, 센싱유니트와 이에 연결되는 보조사방변 및 서로다른 면적을 갖는 모세관의 조합으로 이루어지는 수냉식 열교환 구조를 갖는 실외기 없는 냉,난방장치를 제공한다.In addition, the capillary unit of the present invention provides a cooling and heating device without an outdoor unit having a water-cooled heat exchanger structure including a combination of a sensing unit, an auxiliary quadrangle connected to the unit, and capillaries having different areas.

또한, 본 발명은 제1,2열교환기의 일측에 제1,2송풍팬이 각각 위치하고, 상기 압축기의 일측에 사방밸브와 수액기가 배치되는 구성으로 이루어지는 수냉식 열교환 구조를 갖는 실외기 없는 냉,난방장치를 제공한다.In addition, the present invention is the air conditioner without the outdoor unit having a water-cooled heat exchange structure consisting of a configuration in which the first and second blowing fans are located on one side of the first and second heat exchangers, respectively, and the four-way valve and the receiver are disposed on one side of the compressor. To provide.

계속하여, 본 발명은 저수통과 연결되는 제3열교환기의 일측에 냉매라인을 폐쇄토록 폐쇄유니트가 구비되는 수냉식 열교환 구조를 갖는 실외기 없는 냉,난방장치를 제공한다.Subsequently, the present invention provides a cooling and heating device without an outdoor unit having a water-cooling heat exchange structure in which a closing unit is provided to close the refrigerant line on one side of the third heat exchanger connected to the reservoir.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 실외기를 없애 냉,난방기의 설치가 용이하게 이루어지고, 실외기가 없어 동파나 냉매의 유동불량에 따른 문제점을 해결하며, 운전조건에 따라 압축기에 공급되는 냉매의 상태를 조절하여 압축기의 효율을 최적화 시키며, 사용상태에 따라 냉매의 흐름을 원활하게 조절하는 효과가 있는 것이다.According to the present invention as described above, it is possible to easily install the air conditioner by eliminating the outdoor unit, solve the problem caused by the poor flow of the freezing wave or refrigerant without the outdoor unit, and the state of the refrigerant supplied to the compressor according to the operating conditions By optimizing the efficiency of the compressor, it is effective to smoothly control the flow of refrigerant according to the use condition.

도1은 종래의 히트펌프를 도시한 회로도이다.
도2는 본 발명에 따른 냉,난방기의 회로도이다.
도3및 도4는 각각 본 발명에 따른 냉,난방기의 제2열교환기를 도시한 측면도이다.
도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉,난방기의 회로도이다.1 is a circuit diagram showing a conventional heat pump.
2 is a circuit diagram of a cooling and heating device according to the present invention.
3 and 4 are side views showing the second heat exchanger of the air conditioner and the heater according to the present invention, respectively.
5 is a circuit diagram of a cooling and heating device according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2는 본 발명에 따른 냉,난방기의 회로도이고, 도3및 도4는 각각 본 발명에 따른 냉,난방기의 제2열교환기를 도시한 측면도이며, 도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉,난방기의 회로도이다.2 is a circuit diagram of a cooling and heating unit according to the present invention, Figure 3 and Figure 4 is a side view showing a second heat exchanger of the cooling and heating unit according to the present invention, respectively, Figure 5 is a cooling system according to another embodiment of the present invention , Circuit diagram of the heater.

본 발명의 냉,난방기(100)는, 압축기(110)와, 응축기의 역활을 수행하는 1열교환기(150)및 보조응축기 또는 보조증발기의 역활을 수행하는 제2열교환기(130) 및 증발기의 역활을 수행하는 모세관유니트(170)를 냉매가 순환하는 구성을 통하여 난방동작을 수행토록 설치된다.In the present invention, the air conditioner (100) includes a compressor (110), a first heat exchanger (150) for performing the role of a condenser, and a second heat exchanger (130) and an evaporator for performing a role of a sub condenser or a sub evaporator. The refrigerant is circulated through the capillary unit 170, which performs the role, and is installed to perform the heating operation.

이때, 상기 제2열교환기(130)는 모세관유니트(170)의 후단에 설치되어도 좋다.In this case, the second heat exchanger 130 may be installed at the rear end of the capillary unit 170.

또한, 본 발명의 냉,난방기(100)는, 압축기(110)와 응축기의 역활을 수행하면서 물이 순환되는 제3열교환기(120) 및 팽창변(160) 그리고 증발기의 역활을 수행하는 제1열교환기(150)를 냉매가 순환하는 구성을 통하여 냉방동작을 수행토록 설치된다.In addition, the air conditioner 100 of the present invention, the first heat exchange to perform the role of the third heat exchanger 120 and the expansion valve 160 and the evaporator circulating water while performing the role of the compressor 110 and the condenser. Through the configuration in which the refrigerant circulates the machine 150 is installed to perform the cooling operation.

이때, 상기 압축기(110)의 일측에는 사방밸브(200)가 구비되어 냉매가 제1교환기(150) 및 제3열교환기(120)측에 선택적으로 흐르도록 설치되고, 압축기(110)로 유입되는 냉매중 액상의 냉매를 최소화 하도록 수액기(250)가 구비된다.At this time, one side of the compressor 110 is provided with a four-way valve 200 so that the refrigerant is installed to selectively flow to the first exchanger 150 and the third heat exchanger 120 side, and is introduced into the compressor 110 The receiver 250 is provided to minimize the liquid refrigerant in the refrigerant.

그리고, 상기 제3열교환기(120)는, 이중관 형상으로 외측에 저수탱크(140)의 물이 유동하도록 설치되면서 내측에 냉매가 유동하도록 설치된다.In addition, the third heat exchanger 120 is installed in such a manner that the refrigerant flows inside while the water in the storage tank 140 flows outward in a double pipe shape.

이때, 상기 저수탱크(140)의 상부에 대류에 의해 상승되는 열원에 의해 가열되는 히팅코일(210)이 구비되어 수액기(250)의 일측에서 열량을 전달하도록 연결설치된다.At this time, the heating coil 210 is provided on the upper portion of the water storage tank 140 is heated by a heat source that is raised by convection is connected so as to transfer the heat amount from one side of the receiver 250.

더하여, 상기 제2열교환기(130)는, 냉매파이프(135b)와 냉각핀(135a)으로 이루어진 열교환블럭(135)의 수직방향 또는 수평방향으로 공기가 유동하도록 설치된다.In addition, the second heat exchanger 130 is installed such that air flows in a vertical direction or a horizontal direction of the heat exchange block 135 formed of the refrigerant pipe 135b and the cooling fins 135a.

또한, 상기 열교환블럭(135)의 공기유동이 가능토록 설치되는 제2송풍팬(131)은, 수직방향에 적층되는 냉매파이프를 수평방향으로 각각 유동토록 상부에의 냉매파이프에서는 강재유입 하부의 냉매파이프에는 강재공급토록 설치된다.In addition, the second blower fan 131 which is installed to allow air flow of the heat exchange block 135 may have a coolant at the bottom of the steel inflow in the coolant pipes in which the coolant pipes stacked in the vertical direction flow in the horizontal direction. Pipes are installed to supply steel.

더하여, 상기 열교환블럭(135)의 공기유동이 가능토록 설치되는 제2송풍팬(131)은, 수직방향에 하나가 설치되는 냉매파이프를 수직방향으로 통과할 때 상기에서 공급송풍팬(131a)이 하부에 배출송풍팬(131b)이 각각 배치토록 된다.In addition, the second blowing fan 131 is installed so that the air flow of the heat exchange block 135 is possible, when the supply blower fan 131a is vertically passed through the refrigerant pipe installed one in the vertical direction. Discharge blower fan 131b is arranged in the lower portion, respectively.

이때, 상기 열교환블럭(135)은, 측면으로의 공기유동이 방지토록 차폐블럭(133)이 구비된다.At this time, the heat exchange block 135 is provided with a shielding block 133 to prevent air flow to the side.

한편, 상기 열교환블럭은 큰폭을 갖는 제2열교환블럭(135)과 적은폭을 갖는 제1열교환블럭(136)으로 구분되는 구성으로 제1열교환블럭의 일측에 제2송풍팬(131)이 배치된다.The heat exchange block is divided into a second heat exchange block 135 having a large width and a first heat exchange block 136 having a small width, and a second blower fan 131 is disposed at one side of the first heat exchange block. .

그리고, 상기 모세관유니트(170)는, 온도 및 압력을 측정하는 센싱유니트(171)와 이에 연결되는 보조사방변(173) 및 서로다른 면적을 갖도록 분리설치되는 모세관(170)의 조합으로 이루어진다.The capillary unit 170 includes a combination of a sensing unit 171 for measuring temperature and pressure, an auxiliary quadrilateral 173 connected thereto, and a capillary tube 170 installed to have a different area.

또한, 상기 제1,2열교환기(150)(130)의 일측에 제1,2송풍팬(151)(131)이 각각 위치한다.In addition, the first and second blower fans 151 and 131 are located at one side of the first and second heat exchangers 150 and 130, respectively.

계속하여, 상기 저수통(140)과 연결되는 제3열교환기(120)의 일측에 냉매라인을 폐쇄토록 폐쇄유니트(230)가 구비된다.Subsequently, a closing unit 230 is provided at one side of the third heat exchanger 120 connected to the reservoir 140 to close the refrigerant line.

다른 한편, 도5에서와 같이 본 발명은 상기 제1열교환기와 하기의 제2열교환기 사이에 연결되어 팽창변의 역활을 수행하도록 복수의 단위모세관 연결구조로 이루어진 모세관유니트(170)가 연결되고, 상기 사방변(200)에 연결되어 증발기 또는 응축기의 역활을 수행하는 제3열교환기(120)가 설치되며, 상기 제3열교환기(120)와 모세관유니트(170) 사이에 연결되어 증발기 또는 응축기의 역활을 수행하는 제2열교환기(130)가 연결되어 폐회로를 이루어도록 설치된다.On the other hand, the present invention as shown in Figure 5 is connected between the first heat exchanger and the following second heat exchanger is connected to the capillary unit 170 made of a plurality of unit capillary connection structure to perform the role of expansion valve, the A third heat exchanger 120 is installed connected to the four sides 200 to serve as an evaporator or a condenser, and is connected between the third heat exchanger 120 and the capillary unit 170 to serve as an evaporator or a condenser. The second heat exchanger 130 to perform the connection is installed to form a closed circuit.

이때, 상기 모세관유니트(170)는, 복수의 단위모세관(175)과 복수의 가변모세관(177)의 연결구조로 이루어지며, 상기 가변모세관(177)에는 첵밸브(C)가 구비되고, 상기 가변모세관(177)은, 하나의 가변모세관에는 첵밸브(C)가 다른 하나의 가변모세관에는 전자변(S)이 구비된다.At this time, the capillary unit 170 is made of a connection structure of a plurality of unit capillary tube 175 and a plurality of variable capillary tube 177, the variable capillary tube 177 is provided with a check valve (C), the variable The capillary tube 177 is provided with a solenoid valve S in one variable capillary tube and a variable valve tube in the other variable capillary tube.

그리고, 상기 제2열교환기(130)는, 첵밸브(C)를 갖는 제1연결관(133)과 양단에 첵밸브(C) 및 전바변(S)을 구비하면서 방열핀을 갖는 제1순환관(135)이 연결구조로서 송풍팬(131)이 된다.The second heat exchanger 130 includes a first connecting pipe 133 having a check valve C and a check valve C and a front side S at both ends thereof, and a first circulation pipe having a heat dissipation fin. 135 is a blower fan 131 as a connection structure.

또한, 상기 제3열교환기(120)는, 첵밸브(C)를 갖는 제2연결관(123)과 양단에 첵밸브(C)를 구비하면는 제2순환관(125)이 연결되는 구성으로 이루어지며, 상기 제3열교환기(120)는, 이중관 형상으로 저수탱크(140)의 물이 유동하도록 설치되고, 상기 저수탱크(140)의 상부에 대류에 의해 상승되는 열원에 의해 가열되는 히팅코일(210)이 구비되어 수액기(250)의 일측에서 열량을 전달하도록 연결설치되는 구성으로 이루어 진다.In addition, the third heat exchanger 120, the second connecting pipe 123 having a check valve (C) and when the check valve (C) at both ends is made of a configuration that is connected to the second circulation pipe (125). The third heat exchanger 120 is installed to allow the water in the storage tank 140 to flow in a double tube shape, and is heated by a heat source that is raised by convection on the upper portion of the storage tank 140 ( 210 is provided is made of a configuration that is connected to be installed to transfer the heat from one side of the receiver 250.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.The operation of the present invention constructed as described above will be described.

도2 내지 도5에서 도시한 바와같이 본 발명의 냉,난방기(100)는, 난방시 압축기(110)의 동작에 의해 고온고압으로 압축되는 냉매가 제1열교환기(150)에 공급될 때 제1송풍팬(151)에 의해 공급되는 실내의 공기와 열교환 하면서 응축토록 된다.As shown in FIGS. 2 to 5, the air conditioner and the air conditioner 100 according to the present invention have a first refrigerant when the refrigerant compressed to high temperature and high pressure is supplied to the first heat exchanger 150 by the operation of the compressor 110 during heating. It is condensed while exchanging heat with the indoor air supplied by the one blower fan 151.

그리고, 상기 제1열교환기(150)를 통과하면서 응축되는 제2열교환기(130)에 공급될 때 제2송풍팬(131)의 동작에 의해 다시 한번 응축토록 한다Then, when supplied to the second heat exchanger 130 which is condensed while passing through the first heat exchanger 150, it is condensed once again by the operation of the second blower fan 131.

이때, 상기 압축기(110)에서 공급되는 고온고압의 냉매가 제1열교환기(150)를 통과하면서 중온중압으로 변화된 후 제2열교환기(130)를 통과하면 중 저온저압으로 변화된다.At this time, the high temperature and high pressure refrigerant supplied from the compressor 110 is changed to the medium temperature medium pressure while passing through the first heat exchanger 150, and then to the low temperature low pressure when the refrigerant passes through the second heat exchanger 130.

즉, 상기와 같은 동작으로 제1열교환기(150)및 제2열교환기(130)가 냉,난방기의 전후측에서 실내공기를 이용하여 열교환할 때 배기되는 공기의 온도차를 최소화 하게 된다.That is, the first heat exchanger 150 and the second heat exchanger 130 by the operation as described above to minimize the temperature difference of the exhaust air when the heat exchange using the indoor air in the front and rear sides of the cooling, heating.

더하여, 상기 제2열교환기(130)를 통과하면서 완전하게 열량을 전달하지 못한 냉매는 증발기의 역활을 수행하는 모세관유니트(170)를 통과하면서 일반적인 냉각싸이클과 동일한 저온저압으로 변화되어 압축기(110)에 공급토록 된다.In addition, the refrigerant that has not completely delivered heat while passing through the second heat exchanger 130 is changed to a low temperature and low pressure equal to that of a general cooling cycle while passing through a capillary unit 170 that performs the role of an evaporator, thereby allowing the compressor 110 to flow. To be supplied.

이때, 상기 모세관유니트(170)는, 온도 및 압력을 측정하는 센싱유니트(171)와 이에 연결되는 보조사방변(173) 및 서로다른 면적을 갖도록 분리설치되는 모세관(170)의 조합으로 이루어져 유입되는 냉매의 온도 및 압력에 따라 보조사방변(173)을 개방하여 최적의 모세관(170)을 흐르도록 하여 항상 일정한 온도 및 압력의 유지가 가능토록 된다.At this time, the capillary unit 170 is introduced by a combination of the sensing unit 171 for measuring the temperature and pressure, the auxiliary quadrilateral 173 connected thereto and the capillary 170 separately installed to have a different area. According to the temperature and pressure of the refrigerant to open the auxiliary four sides 173 to flow the optimum capillary 170, it is possible to maintain a constant temperature and pressure at all times.

한편, 본 발명의 냉,난방기(100)를 냉방으로 사용할 경우, 제2열교환기(130) 및 모세관유니트(170)의 동작은 정지되고, 압축기(110)에서 공급되는 고온고압의 냉매가 제3열교환기(120)를 통과하면서 저수탱크(140)을 물과 열교환하면서 중온중압으로 응축토록 된다.On the other hand, when the cooling and heating unit 100 of the present invention is used for cooling, the operation of the second heat exchanger 130 and the capillary unit 170 is stopped, and the high temperature and high pressure refrigerant supplied from the compressor 110 is the third. While passing through the heat exchanger 120, the water storage tank 140 is condensed at medium temperature and medium pressure while heat-exchanging with water.

그리고, 상기 제3열교환기(120)에서 응축된 냉매는 팽창변(160)을 통과하면서 팽창되어 저온저압의 냉매로 변화되고, 이후 증발기의 역활을 수행하는 제1열교환기(150)를 순환할 때 기화된 후 압축기에 공급토록 된다.The refrigerant condensed in the third heat exchanger 120 is expanded while passing through the expansion valve 160 to be changed into a refrigerant having a low temperature and low pressure, and then circulated through the first heat exchanger 150 which performs the role of the evaporator. It is vaporized and then supplied to the compressor.

이때, 상기 압축기(110)의 일측에는 사방밸브(200)가 구비되어 냉매가 제1교환기(150) 및 제3열교환기(120)측에 선택적으로 흐르도록 설치되고, 압축기(110)로 유입되는 라인에 수액기(250)가 구비되어 냉매중 액상의 냉매를 최소화 하도록 한다.At this time, one side of the compressor 110 is provided with a four-way valve 200 so that the refrigerant is installed to selectively flow to the first exchanger 150 and the third heat exchanger 120 side, and is introduced into the compressor 110 The receiver 250 is provided in the line to minimize the refrigerant in the liquid phase.

그리고, 상기 제3열교환기(120)는, 이중관 형상으로 저수탱크(140)의 물이 외부에 유동할 때 그 내부에 냉매가 유동하도록 설치되어 열교환이 이루어 진다.In addition, the third heat exchanger 120 is installed in a double tube shape so that the refrigerant flows therein when the water in the storage tank 140 flows to the outside, thereby performing heat exchange.

이때, 상기 저수탱크(140)의 상부에는 수액기(250)의 전단과 연결되는 히팅코일(210)이 설치되어 열교환에 의한 대류에 의해 상승되는 물의 열원에 의해 가열되는 히팅코일(210)의 열량을 수액기의 전단에 공급하여 냉매가 용이하게 기화되도록 한다.At this time, the heating coil 210 is connected to the front end of the receiver 250 in the upper portion of the reservoir tank 140, the heat amount of the heating coil 210 is heated by the heat source of water that is raised by the convection by heat exchange It is supplied to the front end of the receiver to facilitate the vaporization of the refrigerant.

더하여, 상기 제2열교환기(130)는, 냉매파이프(135b)와 냉각핀(135a)으로 이루어진 열교환블럭(135)의 수직방향 또는 수평방향으로 공기가 유동할 때 상기 열교환블럭이 그리는 수직방향폭 내부의 적어도 일측에 상부송풍팬(131a)이 위치토록 설치되는 구성으로 공기의 신속한 유동이 가능함은 물론 열교환블럭의 측면에 송풍팬이 위치하는 구성을 삭제하여 컴팩트한 구조의 구현이 가능토록 된다.In addition, the second heat exchanger 130 has a vertical width drawn by the heat exchange block when air flows in a vertical direction or a horizontal direction of the heat exchange block 135 including the refrigerant pipe 135b and the cooling fins 135a. The configuration in which the upper blower fan 131a is installed on at least one side of the inside enables rapid flow of air, as well as the configuration in which the blower fan is disposed on the side of the heat exchange block, thereby enabling a compact structure.

한편, 상기 열교환블럭은 큰폭을 갖는 제2열교환블럭(135)과 적은폭을 갖는 제1열교환블럭(136)으로 구분되는 구성으로 제1열교환블럭의 일측에 제2송풍팬(131)이 배치되는 구성으로 공기의 신속한 유동이 가능함은 물론 적은두께의 열교환블럭의 측면에 송풍팬이 위치하여 컴팩트한 구조의 구현이 가능토록 된다.The heat exchange block is divided into a second heat exchange block 135 having a large width and a first heat exchange block 136 having a small width, and the second blower fan 131 is disposed at one side of the first heat exchange block. The configuration allows for rapid flow of air, as well as a blower fan located on the side of the heat exchanger block with a small thickness, so that a compact structure can be realized.

계속하여, 상기 저수통(140)과 연결되는 제3열교환기(120)의 일측에 냉매라인을 폐쇄토록 폐쇄유니트(230)가 구비되어 난방용으로 사용시 냉매라인을 폐쇄시켜 겨울철 냉수의 유동에 의한 동파등의 문제점을 해소토록 한다.Subsequently, a closing unit 230 is provided at one side of the third heat exchanger 120 connected to the water reservoir 140 to close the refrigerant line, thereby closing the refrigerant line when used for heating, thereby freezing the wave by the flow of cold water in winter. To solve such problems.

다른 한편, 본 발명은 도5에서와 같이 첵밸브와 전자변이 설치되는 제2,3열교환기(130)(120) 및 복수의 단위모세관이 연결되면서 전자변 또는 첵밸브가 연결되는 구성을 갖는 모세관유니트에 의해 별도의 팽창변이 없이도 회로의 구성이 가능토록 된다.On the other hand, the present invention is a capillary unit having a configuration in which the solenoid valve or valve is connected to the second and third heat exchangers 130 and 120 and the plurality of unit capillaries are installed as shown in FIG. This allows the circuit to be configured without a separate expansion valve.

즉, 제2,3열교환기및 모세관유니트에서 각각 구비되는 첵밸브 또는 전자변을 통하여 냉매의 흐름방향을 제어할 때 수냉식구조 또는 복수의 체적팽창에 의해 열교환 또는 팽창이 이루어져 별도의 팽창변을 구비하지 않는 간단한 구성으로 냉,난방회로의 구현이 가능토록 되는 것이다.That is, when controlling the flow direction of the refrigerant through the check valve or the electromagnetic valve provided in the second and third heat exchanger and the capillary unit, respectively, the heat exchange or expansion is performed by the water cooling structure or the plurality of volume expansions, and thus does not have a separate expansion valve. It is possible to implement a cooling and heating circuit with a simple configuration.

100...냉,난방기 110...압축기
130...제2열교환기 140...저수탱크
160...팽창변 170...모세관유니트
200...사방밸브 230...폐쇄유니트
250...수액기100 ... cooler, heater 110 ... compressor
130 ... 2nd heat exchanger 140 ... storage tank
160.Expansion side 170 ... Capillary unit
200 ... 4-way valve 230 ... Closed unit
250 ... Receiver

Claims (8)

압축기(110)와 응축기의 역활을 수행하는 1열교환기(150)및 보조응축기 또는 보조증발기의 역활을 수행하는 제2열교환기(130) 및 팽창변의 역활을 수행하는 모세관유니트(170)를 냉매가 순환하는 구성을 통하여 난방동작을 수행토록 설치되고,
압축기(110)와 응축의 역활을 수행하면서 물이 순환되는 제3열교환기(120) 및 팽창변(160) 그리고 증발기의 역활을 수행하는 제1열교환기(150)를 냉매가 순환하는 구성을 통하여 냉방동작을 수행토록 설치되며,
상기 압축기(110)의 일측에는 사방밸브(200)가 구비되어 냉매가 제1교환기(150) 및 제3열교환기(120)측에 선택적으로 흐르도록 설치되고, 압축기(110)로 유입되는 냉매중 액상의 냉매를 최소화 하도록 수액기(250)가 구비되고,
상기 제3열교환기(120)는, 이중관 형상으로 저수탱크(140)의 물이 유동하도록 설치되는 수냉식 열교환 구조를 갖는 실외기 없는 냉,난방장치The refrigerant may include a first heat exchanger 150 serving as the compressor 110 and a condenser, a second heat exchanger 130 serving as an auxiliary condenser or an auxiliary evaporator, and a capillary unit 170 serving as an expansion valve. Installed to perform the heating operation through the circulating configuration,
Cooling is performed through the configuration in which the refrigerant circulates through the third heat exchanger 120, the expansion valve 160, and the first heat exchanger 150, which performs the role of the evaporator, while performing the role of condensation with the compressor 110. Installed to perform the action,
One side of the compressor 110 is provided with a four-way valve 200 so that the refrigerant is selectively flowed to the first exchanger 150 and the third heat exchanger 120 side, the refrigerant flowing into the compressor 110 The receiver 250 is provided to minimize the refrigerant in the liquid phase,
The third heat exchanger 120, the outdoor unit without air, heating device having a water-cooled heat exchange structure is installed so that the water in the storage tank 140 flows in a double pipe shape 제1항에 있어서, 상기 모세관유니트(170)는, 온도 및 압력을 측정하는 센싱유니트(171)와 이에 연결되는 보조사방변(173) 및 서로다른 면적을 갖도록 분리설치되는 모세관(170)의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수냉식 열교환 구조를 갖는 실외기 없는 냉,난방장치According to claim 1, wherein the capillary unit 170, a combination of the sensing unit 171 for measuring the temperature and pressure, the auxiliary quadrilateral (173) connected thereto and the capillary tube 170 is installed to have a different area Cooling and heating device without outdoor unit having a water-cooled heat exchange structure, characterized in that consisting of 제1항에 있어서, 상기 저수탱크(140)의 상부에 대류에 의해 상승되는 열원에 의해 가열되는 히팅코일(210)이 구비되어 수액기(250)의 일측에서 열량을 전달하도록 연결설치되는 것을 특징으로 하는 수냉식 열교환 구조를 갖는 실외기 없는 냉,난방장치According to claim 1, wherein the heating coil 210 is heated on the upper portion of the reservoir tank 140 by the heat source is raised by convection is connected to install the heat transfer from one side of the receiver 250 Cooling and heating device without outdoor unit with water cooling heat exchange structure 제1항에 있어서, 상기 제2열교환기(130)는, 냉매파이프(135b)와 냉각핀(135a)으로 이루어진 열교환블럭(135)의 수직방향 또는 수평방향으로 공기가 유동할 때 상기 열교환블럭이 그리는 수직방향폭 내부의 적어도 일측에 송풍팬(131a)이 위치토록 설치되며,
상기 열교환블럭(135)은, 측면으로의 공기유동이 방지토록 차폐블럭(133)이 구비되는 것을 특징으로 하는 수냉식 열교환 구조를 갖는 실외기 없는 냉,난방장치According to claim 1, The second heat exchanger 130, the heat exchange block when the air flows in the vertical or horizontal direction of the heat exchange block 135 consisting of a refrigerant pipe (135b) and the cooling fin (135a) The blower fan 131a is installed at least on one side of the inside of the vertical width to draw the position,
The heat exchange block 135, the outdoor unit having a water-cooled heat exchange structure without the outdoor unit, characterized in that the shield block 133 is provided to prevent the air flow to the side 제1항에 있어서, 상기 제2열교환기는, 열교환블럭은 큰폭을 갖는 제2열교환블럭(135)과 적은폭을 갖는 제1열교환블럭(136)으로 구분되는 구성으로 제1열교환블럭의 일측에 제2송풍팬(131)이 배치되는 것을 특징으로 하는 수냉식 열교환 구조를 갖는 실외기 없는 냉,난방장치The heat exchange block of claim 1, wherein the heat exchange block is divided into a second heat exchange block 135 having a large width and a first heat exchange block 136 having a small width. Cooling and heating device without outdoor unit having a water-cooled heat exchange structure, characterized in that the two blower fan 131 is disposed 제1항에 있어서, 상기 저수통(140)과 연결되는 제3열교환기(120)의 일측에 냉매라인을 폐쇄토록 폐쇄유니트(230)가 구비되는 것을 특징으로 하는 수냉식 열교환 구조를 갖는 실외기 없는 냉,난방장치The outdoor unit having a water-cooled heat exchange structure, characterized in that the closing unit 230 is provided to close the refrigerant line on one side of the third heat exchanger (120) connected to the reservoir (140). , Heating 압축기(110),
상기 압축기(110)에 연결되어 냉매를 응축기 또는 증발기측으로 공급하는 사방변(200),
상기 사방변(200)에 연결되면서 응축기 또는 증발기의 역활을 수행하는 1열교환기(150),
상기 제1열교환기와 하기의 제2열교환기 사이에 연결되어 팽창변의 역활을 수행하도록 복수의 단위모세관 연결구조로 이루어진 모세관유니트(170),
상기 사방변(200)에 연결되어 증발기 또는 응축기의 역활을 수행하면서 이중관 형상으로 저수탱크(140)의 물이 유동하도록 설치되는 수냉제3열교환기(120),
상기 제3열교환기(120)와 모세관유니트(170) 사이에 연결되어 증발기 또는 응축기의 역활을 수행하는 제2열교환기(130)가 연결되어 폐회로를 이루어도록 설치되고,
상기 모세관유니트(170)는, 복수의 단위모세관(175)과 복수의 가변모세관(177)의 연결구조로 이루어지며,
상기 가변모세관(177)에는 첵밸브(C)가 구비되고,
상기 가변모세관(177)은, 하나의 가변모세관에는 첵밸브(C)가 다른 하나의 가변모세관에는 전자변(S)이 구비되는 것을 특징으로 하는 수냉식 열교환 구조를 갖는 실외기 없는 냉,난방장치Compressor 110,
Four sides 200 connected to the compressor 110 to supply the refrigerant to the condenser or evaporator side,
1 heat exchanger 150 is connected to the four sides 200 to perform the role of a condenser or evaporator,
A capillary unit 170 connected between the first heat exchanger and a second heat exchanger below, and configured to have a plurality of unit capillary connection structures to perform an expansion valve;
The water-cooled third heat exchanger 120 is connected to the four sides 200 to perform the role of the evaporator or the condenser while the water of the water storage tank 140 flows in a double pipe shape,
The second heat exchanger 130 is connected between the third heat exchanger 120 and the capillary unit 170 to perform a role of an evaporator or a condenser and is installed to form a closed circuit.
The capillary unit 170 is made of a connection structure of a plurality of unit capillary tube 175 and a plurality of variable capillary tube 177,
The variable capillary tube 177 is provided with a check valve (C),
The variable capillary tube 177 is an air conditioner without an outdoor unit having a water-cooled heat exchange structure, characterized in that the variable valve tube has a check valve (C) and the other variable capillary tube has an electromagnetic valve (S). 제7항에 있어서, 상기 제2열교환기(130)는, 첵밸브(C)를 갖는 제1연결관(133)과 양단에 첵밸브(C) 및 전바변(S)을 구비하면서 방열핀을 갖는 제1순환관(135)이 연결구조로서 송풍팬(131)이 되고,
상기 제3열교환기(120)는, 첵밸브(C)를 갖는 제2연결관(123)과 양단에 첵밸브(C)를 구비하면는 제2순환관(125)이 연결되는 구성으로 이루어지며,
상기 제3열교환기(120)는, 이중관 형상으로 저수탱크(140)의 물이 유동하도록 설치되고, 상기 저수탱크(140)의 상부에 대류에 의해 상승되는 열원에 의해 가열되는 히팅코일(210)이 구비되어 수액기(250)의 일측에서 열량을 전달하도록 연결설치되는 것을 특징으로 하는 수냉식 열교환 구조를 갖는 실외기 없는 냉,난방장치According to claim 7, The second heat exchanger 130, the first connecting pipe 133 having a check valve (C) and the check valve (C) and the front side (S) at both ends having a heat dissipation fin The first circulation pipe 135 is a blower fan 131 as a connection structure,
The third heat exchanger 120, the second connecting pipe 123 having a check valve (C) and when the check valve (C) at both ends is made of a configuration that is connected to the second circulation pipe (125),
The third heat exchanger 120 is installed so that water in the storage tank 140 flows in a double pipe shape, and is heated by a heat source that is raised by convection on the upper portion of the storage tank 140. Is provided with a water-cooled heat exchanger structure, characterized in that the connection is installed so as to transfer the heat from one side of the receiver 250, the air conditioner without an outdoor unit
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