KR20130029916A - The outside heat exchanger for dual type cooling and heating equipment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 케스케이드 열교환기를 이용하여 열전달 사이클과 열취득 사이클로 이루어진 듀얼타입 냉난방장치에서 사용되는 실외 열교환기에 관한 것으로, 상세하게는 열전달 사이클과 열취득 사이클의 증발기의 효율을 높이고, 제상현상이 발생하지 않도록 이루어진 듀얼타입 냉난방장치용 제상방지 실외 열교환기에 관한 것이다.
The present invention relates to an outdoor heat exchanger used in a dual-type air-conditioning apparatus consisting of a heat transfer cycle and a heat acquisition cycle using a cascade heat exchanger. It relates to a defrost prevention outdoor heat exchanger for a dual-type air conditioning system.
일반적으로 케스케이드 열교환기는 온수를 생산하기 위한 열전달 사이클과 냉수를 생산하기 위한 열취득 사이클에서 공유되는 구성으로 열전달 사이클에서는 증발기로 사용되고, 열취득 사이클에서는 응축기로 사용되며, 보통 히트펌프로 이루어진다.In general, the cascade heat exchanger is a shared configuration in the heat transfer cycle for producing hot water and the heat acquisition cycle for producing cold water, and is used as an evaporator in the heat transfer cycle, a condenser in the heat acquisition cycle, and usually consists of a heat pump.
이러한 상기 케스케이드 열교환기를 이용한 온수를 생산하기 위한 열전달 사이클과 냉수를 생산하기 위한 열취득 사이클로 이루어진 듀얼타입 냉난방기에 관한 기술로는 특허문헌 1의 (KR) 등록특허 제0639104호인 케스케이드 열교환기를 갖는 이원냉동사이클을 이용한 냉난방 및 급탕용 히트펌프시스템과, 특허문헌 2의 (KR) 등록특허 제0859311호인 케스케이드 열교환기를 이용한 냉난방기와, 특허문헌 3의 (KR) 공개특허 제10-2010-0096996호인 케스케이드 열교환기를 이용한 냉난방 시스템이 제공되어 있다.As a technology related to a dual-type air conditioner consisting of a heat transfer cycle for producing hot water using the cascade heat exchanger and a heat acquisition cycle for producing cold water, a dual refrigeration cycle having a cascade heat exchanger of Patent Document 1 (KR) No. 0639104 Using a heat pump system for cooling and heating and hot water supply using a heat exchanger, a cascade heat exchanger using the (KR) registered patent No. 0859311 of Patent Document 2, and a cascade heat exchanger using the (KR) Patent Publication No. 10-2010-0096996 An air conditioning system is provided.
상기 특허문헌 1과 특허문헌 2에 제공되어 있는 기술은 도 1과 같은 구성으로 이루어진다.The technology provided in the said
도 1과 같이 듀얼타입 냉난방 시스템은 온수를 생산을 위하여 물에 열을 전달하는 열전달 사이클(100)과, 냉수를 생산을 위하여 물로부터 열을 취득하는 열취득 사이클(200)과, 상기 열전달 사이클(100)의 증발기이며 열취득 사이클(200)의 응축기인 케스케이드 열교환기(300)와, 상기 열전달 사이클(100)로 생산된 온수를 저장하는 온수탱크(400)와, 상기 열취득 사이클(200)로 생산된 냉수를 저장하는 냉수탱크(500)로 구성되며,As shown in FIG. 1, the dual-type cooling and heating system includes a
상기 열전달 사이클(100)은 제1 열매체가 압축되는 고온측 압축기(110)와, 상기 고온측 압축기(110)의 출구에 일측이 연통되는 고온측 응축기(120)와, 상기 고온측 응축기(120)에 일측이 연통되어, 상기 고온측 응축기(120)에서 토출된 제1 열매체의 온도를 낮추도록 하는 보조열교환기(130)와, 상기 보조열교환기(130)를 통과한 제1 열매체를 팽창시키는 고온측 팽창밸브(140)와, 상기 고온측 팽창밸브(140)의 출구와 상기 고온측 압축기(110) 사이에 설치되어 상기 고온측 팽창밸브(140)에서 팽창된 제1 열매체를 증발시키도록 하는 케스케이드 열교환기(300)를 포함하며,The
상기 열취득 사이클(200)은, 제2 열매체를 압축시키는 저온측 압축기(210)와, 상기 저온측 압축기(210)에 연통되어 제2 열매체를 응축시키는 상기 케스케이드 열교환기(300)와, 상기 케스케이드 열교환기(300)를 통과한 제2 열매체를 팽창시키는 저온측 제1팽창밸브(220)와, 상기 저온측 제1팽창밸브(220)와 연통되고, 상기 냉수탱크(500)의 냉수와 열교환되도록 하는 저온측 증발기(230)와, 일측은 상기 저온측 압축기(210)의 출구측에 배관 연결되고, 타측은 상기 저온측 압축기(210)의 입구측 및 케스케이드 열교환기(300) 입구측과 배관 연결되어 냉수를 생성시킬 때는 응축기로, 온수를 생성시킬 때는 증발기의 역할을 수행하는 저온측 증발/응축기(240)와, 상기 저온측 증발/응축기(240)의 입구측에 설치되어져 온수를 생성시킬 때 제2 열매체를 팽창시키는 저온측 제2팽창밸브(250)와, 일측은 케스케이드 열교환기(300)의 출구측과 연결되고, 타측은 보조열교환기(130)에 설치된 제3팽창밸브(260)를 포함한다.The
이와 같이 이루어진 듀얼타입 냉난방장치는 난방모드시 열전달 사이클(100)만이 단독으로 구동되지 못하고, 열취득 사이클(200)과 함께 구동됨으로써 열전달 사이클(100)의 고온측 압축기(110)와 열취득 사이클(200)의 저온측 압축기(210)가 함께 구동함으로써 열효율이 떨어지는 문제점이 있다.In the dual type air conditioner, the
본 발명은 이와 같이 난방모드시 열전달 사이클(100)와 열취득 사이클(200)가 항상 함께 구동함으로써 효율이 떨어지는 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 특허문헌 3 또한 이러한 문제점을 해결하기 위하여 난방모드시 열전달 사이클(100)만이 단독으로 구동되도록 하는 기술을 제공하고 있다.The present invention is to solve the problem of low efficiency by the
특허문헌 3의 (KR) 공개특허 제10-2010-0096996호인 케스케이드 열교환기를 이용한 냉난방 시스템에서는 도 1에 제공되어 있는 듀얼타입 냉난방 시스템의 구성을 포함하되, 난방모드시 열전달 사이클(100)만이 단독으로 구동될 수 있도록 일측은 보조열교환기(130)의 출구측과 연결되고, 타측은 고온측 압축기(110)의 입구측과 연결되는 냉수를 이용한 고온측 증발기를 더 포함하도록 하고 있다.In the cooling and heating system using the cascade heat exchanger of Patent Document 3 (KR) Patent Publication No. 10-2010-0096996, but including the configuration of the dual-type air-conditioning system provided in Figure 1, only the
상기와 같이 이루어진 특허문헌 3의 경우에는 난방모드시 고온측 증발기에 제상현상이 발생하기 쉬우며, 제상현상을 발생을 방지하기 위하여 역사이클 구동으로 인하여 효율이 떨어지는 단점이 있다.
In the case of Patent Document 3 made as described above, defrosting is likely to occur in the high temperature side evaporator in the heating mode, and there is a disadvantage in that efficiency is lowered due to reverse cycle driving to prevent defrosting.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로,SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems,
본 발명은 온수를 생산을 위한 열전달 사이클과, 냉수를 생산을 위한 열취득 사이클과, 상기 열전달 사이클의 증발기이며 열취득 사이클의 응축기인 케스케이드 열교환기를 포함하는 이루어지는 듀얼타입 냉난방장치에 있어서, 온수를 생산하여 난방시 열전달 사이클과 열취득 사이클에 설치되는 각각의 증발기에서 발생하는 제상현상을 방지하여 효율 및 파손을 방지할 수 있도록 이루어진 듀얼타입 냉난방장치용 제상방지 실외 열교환기를 제공하고자 한다.
The present invention is a dual type heating and cooling device comprising a heat transfer cycle for producing hot water, a heat acquisition cycle for producing cold water, and a cascade heat exchanger which is an evaporator of the heat transfer cycle and a condenser of a heat acquisition cycle, producing hot water. It is to provide a defrost prevention outdoor heat exchanger for dual-type air-conditioning and heating device to prevent the defrost phenomenon occurring in each evaporator installed in the heat transfer cycle and heat acquisition cycle during heating to prevent efficiency and breakage.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 발명된 본 발명인 듀얼타입 냉난방장치용 제상방지 실외 열교환기는, 온수를 생산을 위한 열전달 사이클과, 냉수를 생산을 위한 열취득 사이클과, 상기 열전달 사이클의 증발기이며 열취득 사이클의 응축기인 케스케이드 열교환기를 포함하며, 상기 열전달 사이클에서 생산된 온수를 이용하여 난방 및 급탕을 하고, 상기 열취득 사이클에서 생산된 냉수를 이용하여 냉방을 하는 듀얼타입 냉난방장치에 사용되는 실외 열교환기에 있어서, The defrost prevention outdoor heat exchanger for a dual type air conditioner according to the present invention, which is invented to achieve the above object, is a heat transfer cycle for producing hot water, a heat acquisition cycle for producing cold water, and an evaporator of the heat transfer cycle. A cascade heat exchanger, which is a condenser of a cycle, includes an outdoor heat exchanger used for a dual type air conditioner for heating and hot water using hot water produced in the heat transfer cycle, and cooling using cold water produced in the heat acquiring cycle. In
상기 실외 열교환기는 공기가 유입되어 배출되도록 유입구와 배출구가 형성된 내부공간을 가지는 케이스 몸체와, 상기 케이스 몸체의 내부공간에 설치되어 공기를 강제로 이동시키는 팬과, 상기 케이스 몸체의 내부공간에 열전달 사이클의 고온측 응축기에서 배출되는 제1 열매체가 공급되도록 설치되는 제상용인 제1 코일과, 제1 열매체를 증발시키는 고온측 증발기로 사용되는 증발용인 제2 코일과, 제2 열매체를 증발시키는 저온측 증발/응축기로 사용되는 제3 코일을 포함하도록 구성됨을 특징으로 한다. The outdoor heat exchanger has a case body having an inner space in which an inlet and an outlet are formed so that air is introduced and discharged therein, a fan installed in the inner space of the case body to forcibly move air, and a heat transfer cycle in the inner space of the case body. Defrosting first coil installed to supply the first heating medium discharged from the high temperature side condenser, second coil for evaporation used as the high temperature side evaporator for evaporating the first heating medium, and low temperature side evaporation for evaporating the second heating medium And a third coil used as a condenser.
상기 팬은 공기 유입구 측에 설치되며, 상기 제상용인 제1 코일과, 고온측 증발기용 제2 코일과, 저온측 증발/응축기용 제3 코일이 순차적으로 배치되어 상기 제상용 코일에서 예열된 공기가 제2 코일과 제3 코일 쪽으로 이동하여 제상현상을 방지하도록 함을 특징으로 한다.
The fan is installed at an air inlet side, and the first coil for defrosting, the second coil for the high temperature side evaporator, and the third coil for the low temperature side evaporator / condenser are sequentially disposed to preheat the air preheated in the defrost coil. Move to the second coil and the third coil to prevent the defrost phenomenon.
상기와 같이 이루어진 본 발명인 듀얼타입 냉난방장치용 제상방지 실외 열교환기는 열전달 사이클의 고온측 응측기에서 배출되는 고온고압의 액체 상태인 제1 열매체가 제상용 코일에 공급되어 공기를 예열함으로써 열전달 사이클과 열취득 사이클의 증발기의 온도가 노점온도 이하로 떨어져 제상현상이 발생하는 경우 제상용 코일에 의하여 예열된 공기로 제상현상을 해결할 수 있으며, 전달 사이클과 열취득 사이클의 증발기의 온도가 노점온도에 도달하지 못하도록 하여 제상현상을 방지할 수 있어 증발기의 제상현상에 의한 사이클의 효율 저하 및 동파로 인한 파손을 예방할 수 있다.The defrost prevention outdoor heat exchanger for the dual type air conditioner according to the present invention having the above-described structure is provided with a first heat medium having a liquid state of high temperature and high pressure discharged from the high-temperature side of the heat transfer cycle and supplied to the defrost coil to preheat the air to heat the cycle and heat. If defrost occurs because the temperature of the evaporator in the acquisition cycle falls below the dew point temperature, the defrost phenomenon can be solved by the air preheated by the defrost coil, and the evaporator temperature of the transfer cycle and the heat acquisition cycle does not reach the dew point temperature. Defrost can be prevented by preventing the deterioration of cycle efficiency caused by defrost of the evaporator and damage due to freezing.
또한, 본 발명인 듀얼타입 냉난방장치용 제상방지 실외 열교환기는 제상억제를 위하여 사용하는 예열된 공기를 공급하는 제상용 코일의 열원은 고온측 응측기에서 배출되는 고온고압의 액체 상태인 제1 열매체를 사용함으로써 별도의 열원을 필요로 하지 않으며, 역사이클의 구동을 하지 않음으로써 난방시 에너지 절약 및 효율을 저하를 방지할 수 있다.
In addition, the present invention defrost prevention outdoor heat exchanger for dual-type air-conditioning unit is used as the heat source of the defrosting coil for supplying the preheated air used for the defrost suppression using the first heat medium of the liquid state of the high temperature and high pressure discharged from the high-temperature side reactor As a result, a separate heat source is not required and the reverse cycle is not driven, thereby saving energy and reducing efficiency during heating.
도 1은 종래에 실시중에 있는 듀얼타입 냉난방장치의 개략도.
도 2는 본 발명인 듀얼타입 냉난방장치용 제상방지 실외 열교환기가 사용되는 일 실시 예를 도시한 듀얼타입 냉난방장치의 개략도.
도 3은 본 발명의 실시 예를 도시한 듀얼타입 냉난방장치용 제상방지 실외 열교환기의 단면개략도.
도 4는 본 발명의 실시 예를 도시한 듀얼타입 냉난방장치용 제상방지 실외 열교환기의 부분 사시개략도.
도 5는 본 발명인 듀얼타입 냉난방장치용 제상방지 실외 열교환기가 사용되는 일 실시 예인 듀얼타입 냉난방장치의 작동모드를 도시한 것으로 (a)는 난방모드이고, (b)는 제상모드이다.
도 6은 본 발명인 듀얼타입 냉난방장치용 제상방지 실외 열교환기가 사용되는 일 실시 예인 듀얼타입 냉난방장치의 다른 작동모드를 도시한 것으로 (a)는 난방모드이고, (b)는 제상모드이다.1 is a schematic diagram of a dual type air conditioner in the prior art.
Figure 2 is a schematic diagram of a dual-type air-conditioning device showing an embodiment in which the anti-defrost outdoor heat exchanger for a dual-type air-conditioning device of the present invention is used.
Figure 3 is a schematic cross-sectional view of an anti-defrost outdoor heat exchanger for a dual type heating and cooling device showing an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a partial perspective schematic view of a defrost prevention outdoor heat exchanger for a dual type heating and cooling device showing an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view illustrating an operation mode of a dual type air conditioner according to an embodiment in which an anti-defrost outdoor heat exchanger for a dual type air conditioner according to the present invention is used (a) is a heating mode, and (b) is a defrost mode.
FIG. 6 illustrates another operation mode of the dual type air conditioner according to an embodiment in which the anti-defrost outdoor heat exchanger for the dual type air conditioner according to the present invention is used (a) is a heating mode, and (b) is a defrost mode.
첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
본 발명의 일 실시 예를 도시한 도 2에서는 나타나 있는 듀얼타입 냉난방장치의 구성은 종래 기술을 도시한 도 1과 동일한 구성에 대하여 이해하기 용이하도록 동일한 부호를 사용하였다.
In FIG. 2, which shows an embodiment of the present invention, the dual type air conditioner shown in FIG. 2 uses the same reference numerals to facilitate understanding of the same configuration as that of FIG. 1.
도 3과 도 4와 같이 본 발명의 듀얼타입 냉난방장치용 제상방지 실외 열교환기(600)의 구성은 공기가 유입되어 배출되도록 유입구와 배출구가 형성된 내부공간을 가지는 케이스 몸체(610)와, 상기 케이스 몸체(610)의 내부공간에 설치되는 공기를 강제 이동시키기 위한 팬(620)과, 제상용 제1 코일(630)과, 증발용 제2, 3 코일(640, 650)로 구성되며, 상기 증발용 제2, 3 코일(640, 650)에는 제상현상이 발생하는 것을 감지하기 위하여 하나 이상의 온도센서(660)이 설치되고, 상기 온도센서(660)는 제어부(700)에 전기적으로 연결된다.3 and 4, the configuration of the dual type defrosting
도 2와 같이 상기 제상용 제1 코일(630)은 제상을 방지하기 위하여 공기를 예열할 수 있도록 고온고압의 액체상태인 제1 열매체가 공급되도록 고온측 응축기(120)의 출구와 연통하도록 설치되며,As shown in FIG. 2, the defrosting
상기 제2 코일(640)은 열전달 사이클(100)이 난방시 단독 구동이 가능하도록 팽창된 제1 열매체가 증발하도록 팽창밸브의 출구와 연통하도록 설치되며,The
상기 제3 코일(650)은 열취득 사이클(200)에 응축기와 증발기로 사용되는 저온측 응축/증발기로 사용되도록 설치된다.The
상기 제2 코일(640)은 제1 열매체가 제2 코일(640) 또는 케스케이드 열교환기(300) 중 선택하여 증발이 이루어지도록 케스케이드 열교환기(300)와 병렬형태로 설치되어 냉난방장치의 작동모드에 따라 제1 열매가 제2 코일(640) 또는 케스케이드 열교환기(300)에서 증발이 일어나도록 한다.
The
도 3에서는 케이스 몸체(610) 내에 공기가 유입되는 입구측부터 팬(620), 제1 코일(630), 제2 코일(640), 제3 코일(650)로 순으로 나열되어 있으나, 상기 팬(620)이 공기가 배출되는 출구측에 설치될 수 있으며, 제상용으로 사용되는 제1 코일(630)은 제2 코일(640)과 제3 코일(650)의 사이에 설치될 수 있는 것으로 다양한 방법으로 배치될 수도 있다.
In FIG. 3, the
본 발명의 케스케이드 열교환기를 사용하는 듀얼타입 냉난방장치용 제상방지 실외 열교환기(600)가 사용되는 일 실시 예를 나타낸 도 2를 참고하여 듀얼타입 냉난방장치에 대하여 설명한다. The dual type air conditioner is described with reference to FIG. 2, which shows an embodiment in which a defrost prevention
도 2와 같이 본 발명인 듀얼타입 냉난방장치용 제상방지 실외 열교환기(600)를 사용하는 듀얼타입 냉난방장치는, 제1 열매체(제1 냉매)를 이용하여 온수를 생산하는 열전달 사이클(100)과, 제2 열매체(제2 냉매)를 이용하여 냉수를 생산하는 열취득 사이클(200)과, 상기 열전달 사이클(100)의 증발기이며 열취득 사이클(200)의 응축기인 케스케이드 열교환기(300)와, 상기 열전달 사이클(100)로 생산된 온수를 저장하는 온수탱크(400)와, 상기 열취득 사이클(200)로 생산된 냉수를 저장하는 냉수탱크(500)와, 냉난방장치를 제어하는 제어부(700)로 구성되며, 작동모드에 따라 상기 열전달 사이클(100)과 열취득 사이클(200)은 동시에 또는 선택적으로 구동(사용)된다.
As shown in FIG. 2, the dual type air conditioner using the defrost prevention
상기 열전달 사이클(100)은 제1 열매체를 압축하는 고온측 압축기(110)와, 상기 고온측 압축기(110)에서 압축된 제1 열매체를 이용하여 온수탱크(400)에 열전달을 수행하는 고온측 응축기(120)와, 상기 고온측 응축기(120)에서 응축된 제1 열매체가 전자밸브로 이루어진 보조열교환기용 공급밸브(130v)로 제어되어 공급되는 보조열교환기(130)와, 상기 고온측 응축기(120)에서 응축된 제1 열매체가 전자밸브로 이루어진 제상용 공급밸브(630v)로 제어되어 공급되는 듀얼타입 냉난방장치용 제상방지 실외 열교환기(600)에 설치된 제상용 제1 코일(630)과, 상기 고온측 응축기(120) 또는 제상용 제1 코일(630)을 통과한 제1 열매체를 팽창시키는 고온측 팽창밸브(140)와, 상기 고온측 팽창밸브(140)에서 팽창된 제1 열매체를 증발시키는 케이케이스 열교환기(400)와, 상기 케이케이스 열교환기(400)와 병렬형태로 설치되어 고온측 팽창밸브(140)에서 팽창된 제1 열매체를 증발시키는 고온측 증발기용을 사용되는 실외 열교환기(600)에 설치된 증발용 제2 코일(640)로 구성된다.The
상기 고온측 팽창밸브(140)는 제1 고온측 팽창밸브(141)과, 제2 고온측 팽창밸브(142)과, 제3 고온측 팽창밸브(143)로 구성되며, 상기 각각의 팽창밸브의 전방에는 제1 열매체의 공급을 제어하는 전자밸브로 이루어진 다수개의 공급용 밸브(141v, 142v, 143v)가 설치되고, 상기 공급용 밸브(141v, 142v, 143v)는 제어부(700)와 전기적으로 연결되어 전기적 신호에 의하여 조작된다.
The high temperature
상기 열취득 사이클(200)은, 제2 열매체를 압축시키는 저온측 압축기(210)와, 상기 저온측 압축기(210)에 연통되어 제2 열매체를 응축시키는 케스케이드 열교환기(300)와, 상기 케스케이드 열교환기(300)를 통과한 제2 열매체를 팽창시키는 저온측 제1 팽창밸브(220)와, 상기 저온측 제1 팽창밸브(220)와 연통되고, 상기 냉수탱크(500)의 냉수와 열교환되도록 하는 저온측 증발기(230)와, 일측은 상기 저온측 압축기(210)의 출구측에 배관 연결되고, 타측은 상기 저온측 압축기(210)의 입구측 및 케스케이드 열교환기(300) 입구측과 배관 연결되어 냉수를 생성시킬 때는 응축기로, 온수를 생성시킬 때는 증발기의 역할을 수행하는 저온측 증발/응축기로 사용되는 실외 열교환기(600)에 설치된 제3 코일(650)과, 상기 제3 코일(650)의 입구측에 설치되어져 온수를 생성시킬 때 제2 열매체를 팽창시키는 저온측 제 2팽창밸브(250)와, 일측은 케스케이드 열교환기(300)의 출구측과 연결되고, 타측은 보조열교환기(130)에 설치된 저온측 제 3팽창밸브(260)로 구성된다.
The
상기 제상용 제1 코일(630)은 고온측 응축기(120)에서도 배출되는 고온고압의 액체 상태의 제1 열매체를 이용하여 팬(620)에 의하여 유입되는 공기를 예열하여 도 3과 도 4와 같이 제2 코일(640)과 제3 코일(650)에 공급함으로써 증발로 인하여 온도가 제상현상이 발생하는 노점온도 이하로 떨어지는 것을 방지하여 제상현상을 방지하고, 증발효율일 수 있다.
The defrosting
상기와 같이 이루어진 본 발명인 듀얼타입 냉난방장치용 제상방지 실외 열교환기(600)를 듀얼타입 냉난방장치에 설치함으로써 다양한 운전모드가 가능해지며, 그 예로서 온수를 생산하여 난방을 하는 난방모드를 예를 들어 설명한다.
By installing the defrost prevention
[난방 [heating 모드mode 1] One]
도 5과 같이 케스케이드 열교환기(300)를 이용한 열전달 사이클(100)과 열취득 사이클(200)이 동시에 구동되는 상태이며, 동절기에 사용되는 모드로서, 온수를 생산하여 난방과 급탕에 사용된다.As shown in FIG. 5, the
열전달 사이클(100)은, 도 5의 (a)와 같이 기상으로 이루어진 제1 열매체가 고온측 압축기(110)에서 고온고압의 기체로 압축된 후 고온측 응축기(120)로 공급되고, 상기 고온측 응축기(120)에서 제1 열매체는 응축되어 고온고압의 액상으로 상변화됨으로써 온수탱크(400)에 열을 전달하여 온수를 생산하도록 하고, 상기 고온고압의 액상의 제1 열매체는 보조열교환기(130)를 통해 제1 고온측 팽창밸브(141)에 안내되어 팽창한다. 상기 팽창된 제1 열매체는 케이케이스 열교환기(400)에서 증발하고, 증발된 제1 열매체는 고온측 압축기(110)로 공급되어 다시 압축되는 사이클로 순환하여 온수탱크(400)에 열을 전달하여 온수를 생산함으로써 난방과 급탕을 제공하도록 한다.In the
열취득 사이클(200)은, 기상으로 이루어진 제2 열매체가 저온측 압축기(210)에서 압축되어 저온측 3방(WAY) 전자밸브(270)의 안내로 케스케이드 열교환기(300)에 공급되어 응축되고, 상기 케스케이드 열교환기(300)에 응축된 제2 열매체는 저온측 제2 팽창밸브(250)로 공급되어 팽창되고, 상기 팽창된 제2 열매체는 저온측 증발/응축기용 제3 코일(650)에 공급되어 증발된 후 저온측 압축기(210)로 공급되어 다시 압축되는 사이클로 순환한다.
In the
작동 난방모드 중 상기 열취득 사이클(200)의 저온측 증발/응축기용 제3 코일(650) 온도가 증발로 인하여 노점온도 이하로 떨어져 제상현상이 발생하거나, 노점온도에 도달하는 경우에는 도 5의 (b)와 같이(제상모드) 열전달 사이클(100)의 고온측 응축기(120)에서 배출되는 고온고압인 액체상태의 제1 열매체를 제상용 제1코일(630)에 공급하여 예열된 공기를 제3 코일(650)에 공급하여 제상현상을 방지한다. 이때, 공급되는 예열된 공기는 제3 코일(650)의 증발열로 사용됨으로써 증발효율을 높여 열취득 사이클(200)의 효율을 높일 수 있다.When the temperature of the
즉, 제어부(700)는 온도센서(660)에서 측정되는 신호의 온도가 노점온도에 도달하는 경우 열전달 사이클(100)의 보조열교환기(130)의 보조열교환기용 공급밸브(130v)를 폐쇄하고, 제상용 공급밸브(630v)를 개폐하여 고온측 응축기(120)에서 배출되는 고온고압인 액체상태의 제1 열매체가 제상용 제1 코일(630)에 공급되도록 하여 유입되는 공기를 가열하여 저온측 증발/응축기로 사용되는 제3 코일(650)에 공급되도록 하여 제상을 방지하는 동시에 증발열을 공급하여 증발효율을 높여 열취득 사이클(200)의 효율을 높인다. That is, the
이와 같이 역사이클의 구동없이 제상현상을 방지할 수 있다.
In this way, defrosting can be prevented without driving the reverse cycle.
[난방 [heating 모드mode 2] 2]
도 6과 같이 케스케이드 열교환기(300)를 이용하지 않고, 열전달 사이클(100)이 단독으로 구동되는 상태이며, 동절기에 사용되는 모드로서, 온수를 생산하여 난방과 급탕에 사용된다.As shown in FIG. 6, the
열전달 사이클(100)은, 도 6의 (a)와 같이 기상으로 이루어진 제1 열매체가 고온측 압축기(110)에서 고온고압의 기체로 압축된 후 고온측 응축기(120)로 공급되고, 상기 고온측 응축기(120)에서 제1 열매체는 응축되어 고온고압의 액상으로 상변화 됨으로써 온수탱크(400)에 열을 전달하고, 상기 고온고압의 액상의 제1 열매체는 보조열교환기(130)을 통과한 후 제3 고온측 팽창밸브(143)에 안내되어 팽창하고, 상기 팽창된 제1 열매체는 제2 코일(640)에서 증발하고, 증발된 제1 열매체는 고온측 압축기(110)로 공급되어 다시 압축되는 사이클로 순환하여 온수탱크(400)에 열을 전달하여 온수를 생산하도록 한다.
In the
작동 난방모드 중 상기 열전달 사이클(100)의 고온측 증발기용 제2 코일(640)의 증발로 인하여 온도가 노점온도 이하로 떨어져 제상현상이 발생하거나, 노점온도에 도달하는 경우에는 도 6의 (b)와 같이(제상모드) 열전달 사이클(100)의 고온측 응축기(120)에서 배출되는 고온고압인 액체상태의 제1 열매체를 제상용 제1 코일(630)에 공급하여 고온측 증발기용 제2 코일(640)의 제상현상을 방지한다.When defrosting occurs because the temperature drops below the dew point temperature due to the evaporation of the
즉, 온도센서(660)에서 측정되는 신호의 온도가 노점온도에 도달하는 경우 열전달 사이클(100)의 보조열교환기(130)의 보조열교환기용 공급밸브(130v)를 폐쇄하고, 제상용 공급밸브(630v)를 개폐하여 고온측 응축기(120)에서 배출되는 고온고압인 액체상태의 제1 열매체가 제상용 제1 코일(630)에 공급되도록 하여 유입되는 공기를 가열하여 고온측 증발기용 제2 코일(640)의 제상을 방지하는 동시에 증발열을 공급하여 증발효율을 높여 열전달 사이클(100)의 효율을 높인다.That is, when the temperature of the signal measured by the
이와 같이 역사이클의 구동없이 제상현상을 방지할 수 있다.
In this way, defrosting can be prevented without driving the reverse cycle.
상기와 같이 이루어진 본 발명의 듀얼타입 냉난방장치용 제상방지 실외 열교환기는 케스케이드 열교환기를 사용하는 듀얼타입 냉난방장치에 사용되어 역사이클의 구동없이 제상현상을 방지할 수 있어 다양한 작동모드를 가능하게 함으로써 주변환경 및 조건에 따라 다양한 형태로 운전이 가능하여 냉난방에 대한 효율을 높일 수 있으며, 특히 우리나라와 같이 사계절을 가지며, 지역별 온도편차가 심한 지역에 아주 적합하게 사용될 수 있어 산업상 널리 이용이 가능할 것이다.
The defrost prevention outdoor heat exchanger for the dual type air conditioner of the present invention made as described above is used in a dual type air conditioner that uses a cascade heat exchanger to prevent defrost phenomenon without driving a reverse cycle, thereby enabling various operating modes. And can be operated in a variety of forms according to the conditions and can increase the efficiency for heating and cooling, especially four seasons as in Korea, and can be used in a region that is very suitable for regions with severe temperature deviation will be widely available in industry.
100 : 열전달 사이클 110 : 고온측 압축기
120 : 고온측 응축기 130 : 보조열교환기
140 : 고온측 팽창밸브
200 : 열취득 사이클 210 : 고온측 압축기
220, 250, 260 : 저온측 팽창밸브 270 : 3방 밸브
300 : 케스케이드 열교환기
400 : 온수탱크
500 : 냉수탱크
600 : 실외 열교환기 610 : 케이스 몸체
620 : 팬 630, 640, 650 : 코일
700 : 제어부 P : 펌프100: heat transfer cycle 110: high temperature side compressor
120: high temperature side condenser 130: auxiliary heat exchanger
140: high temperature side expansion valve
200: heat acquisition cycle 210: high temperature side compressor
220, 250, 260: Low temperature expansion valve 270: 3 way valve
300: Cascade Heat Exchanger
400: hot water tank
500: cold water tank
600: outdoor heat exchanger 610: case body
620:
700: control unit P: pump
Claims (5)
상기 실외 열교환기(600)는,
공기가 유입되어 배출되도록 유입구와 배출구가 형성된 내부공간을 가지는 케이스 몸체(610)와,
상기 케이스 몸체(610)의 내부공간에 제1 코일(630)과, 제2 코일(640)과, 제3 코일(650)이 설치되며,
상기 제1 코일(630)은 고온의 열매체가 제상용으로 사용되고,
상기 제2 코일(630)은 열전달 사이클(100)의 제1 열매체를 증발시키는 고온측 증발기로 사용되고,
상기 제3 코일(650)은 열취득 사이클(200)의 저온측 증발/응축기로 사용됨을 특징으로 하는 듀얼타입 냉난방장치용 제상방지 실외 열교환기.A heat transfer cycle for producing hot water, a heat acquisition cycle for producing cold water, and a cascade heat exchanger, an evaporator of the heat transfer cycle and a condenser of the heat acquisition cycle, and heating and hot water using the hot water produced in the heat transfer cycle. In the outdoor heat exchanger used in the dual-type air-conditioning device to cool by using the cold water produced in the heat acquisition cycle,
The outdoor heat exchanger 600,
A case body 610 having an inner space in which an inlet and an outlet are formed so that air is introduced and discharged;
A first coil 630, a second coil 640, and a third coil 650 are installed in the inner space of the case body 610.
The first coil 630 is a high temperature heat medium is used for defrosting,
The second coil 630 is used as a high temperature side evaporator for evaporating the first heat medium of the heat transfer cycle 100,
The third coil (650) is a defrost prevention outdoor heat exchanger for dual-type air conditioners, characterized in that used as a low temperature side evaporation / condensation of the heat acquisition cycle (200).
상기 실외 열교환기(600)에는 케이스 몸체(610)의 내부공간에 설치되어 공기를 강제로 이동시키는 팬(620)이 더 설치됨을 특징으로 하는 듀얼타입 냉난방장치용 제상방지 실외 열교환기.The method of claim 1,
The outdoor heat exchanger (600) is installed in the inner space of the case body (610) defrost prevention outdoor heat exchanger for dual type heating and heating device, characterized in that the fan 620 for forcibly moving the air is further installed.
상기 팬(620)은 공기 유입구 측에 설치되며,
상기 제1 코일(630)과, 제2 코일(640)과, 제3 코일(650)이 순차적으로 배치되고, 상기 제상용인 제1 코일(630)에서 예열된 공기가 제2 코일(640)과 제3 코일(650)로 이동하여 제상현상을 방지하도록 함을 특징으로 하는 듀얼타입 냉난방장치용 제상방지 실외 열교환기.The method of claim 2,
The fan 620 is installed on the air inlet side,
The first coil 630, the second coil 640, and the third coil 650 are sequentially disposed, and the air preheated by the defrosting first coil 630 may be separated from the second coil 640. Defrost prevention outdoor heat exchanger for dual-type heating and cooling device, characterized in that to move to the third coil (650) to prevent defrosting.
상기 제2 코일(640)은 팽창된 제1 열매체가 케스케이드 열교환기(300)와 선택적으로 이동하여 증발되도록 케스케이드 열교환기(300)와 병렬로 설치됨을 특징으로 하는 듀얼타입 냉난방장치용 제상방지 실외 열교환기.3. The method according to claim 1 or 2,
The second coil 640 is installed in parallel with the cascade heat exchanger 300 so that the expanded first heat medium selectively moves with the cascade heat exchanger 300 to evaporate. group.
상기 제2 코일(640)과 제3 코일(650)의 제상현상을 감지하기 위한 하나 이상의 온도센서(600)가 설치됨을 특징으로 하는 듀얼타입 냉난방장치용 제상방지 실외 열교환기.
3. The method according to claim 1 or 2,
At least one temperature sensor (600) for detecting the defrost of the second coil (640) and the third coil (650) is installed, the anti-defrost outdoor heat exchanger for a dual-type heating and cooling device.
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---|---|---|---|---|
FR3127554A1 (en) * | 2021-09-30 | 2023-03-31 | Lemasson | Method for regulating the operation of a heat pump equipped with two evaporator exchangers and a condenser exchanger |
US12044445B2 (en) | 2018-09-14 | 2024-07-23 | Carrier Corporation | Heat pump system, defrosting method for a heat pump system, and controller |
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-
2011
- 2011-09-16 KR KR1020110093319A patent/KR101267468B1/en active IP Right Grant
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US12044445B2 (en) | 2018-09-14 | 2024-07-23 | Carrier Corporation | Heat pump system, defrosting method for a heat pump system, and controller |
FR3127554A1 (en) * | 2021-09-30 | 2023-03-31 | Lemasson | Method for regulating the operation of a heat pump equipped with two evaporator exchangers and a condenser exchanger |
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