KR20140089796A - 급탕 겸용 공기조화기 - Google Patents

급탕 겸용 공기조화기 Download PDF

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Abstract

본 발명의 급탕 겸용 공기조화기는 압축기와 냉난방 절환밸브와 실외 열교환기와 메인 팽창기구가 냉매 유로로 연결된 실외기와; 메인 팽창기구 및 냉난방 절환밸브와 냉매 유로로 연결된 실내 열교환기를 갖는 실내기와; 냉매가 물과 열교환되는 수냉매 열교환기와, 수냉매 열교환기를 통과한 냉매가 팽창되는 급탕 팽창기구가 냉매 유로로 연결된 급탕 유닛과; 압축기와 냉난방 절환밸브 사이의 냉매를 상기 수냉매 열교환기로 안내하는 제 1 유로와; 상기 급탕 팽창기구를 통과한 냉매가 안내되는 제 2 유로와; 상기 제 2 유로의 냉매를 상기 메인 팽창기구와 실내열교환기 사이로 안내하는 제 3 유로와; 상기 제 2 유로의 냉매를 메인 팽창기구와 실외열교환기 사이로 안내하는 제 4 유로를 포함하여, 급탕 팽창기구를 통과한 냉매가 메인 팽창기구를 선택적으로 바이패스하면서 효율적인 급탕 동시 운전이 가능하고, 구조가 간단한 이점이 있다.

Description

급탕 겸용 공기조화기{Air conditioner}
본 발명은 급탕 겸용 공기조화기에 관한 것으로서, 특히 수냉매가 열교환기가 냉매와 물을 열교환시킨는 급탕 겸용 공기조화기에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 사용자에게 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 압축기, 응축기, 팽창기구, 증발기로 이루어지는 냉매의 냉동사이클을 이용하여 실내를 냉난방 시키거나 공기를 정화시키는 기기이다.
최근에는 공기조화기를 순환하는 냉매의 열을 급탕에 이용하는 급탕 겸용 공기조화기가 개발되고 있고, 히트 펌프를 이용한 히트 펌프식 급탕장치가 개발되는 추세이다.
히트 펌프식 급탕장치는 압축기에서 토출된 고온 고압의 냉매가 급탕 열교환기에서 물을 먼저 가열할 수 있고, 물을 가열한 냉매가 응축기와 팽창기구와 증발기를 모두 통과한 후 압축기로 유입될 수 있다.
JP 2001-263857 A (2001.9.26)
본 발명은 간단한 구조로 급탕 및 냉방 동시 운전과 급탕 및 난방 동시 운전이 가능한 급탕 겸용 공기조화기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 급탕 겸용 공기조화기는 압축기와 냉난방 절환밸브와 실외 열교환기와 메인 팽창기구가 냉매 유로로 연결된 실외기와; 상기 메인 팽창기구 및 냉난방 절환밸브와 냉매 유로로 연결된 실내 열교환기를 갖는 실내기와; 냉매가 물과 열교환되는 수냉매 열교환기와, 상기 수냉매 열교환기를 통과한 냉매가 팽창되는 급탕 팽창기구가 냉매 유로로 연결된 급탕 유닛과; 상기 압축기와 냉난방 절환밸브 사이의 냉매를 상기 수냉매 열교환기로 안내하는 제 1 유로와; 상기 급탕 팽창기구를 통과한 냉매가 안내되는 제 2 유로와; 상기 제 2 유로의 냉매를 상기 메인 팽창기구와 실내열교환기 사이로 안내하는 제 3 유로와; 상기 제 2 유로의 냉매를 상기 메인 팽창기구와 실외열교환기 사이로 안내하는 제 4 유로를 포함한다.
상기 급탕 팽창기구는 냉방 단독 운전과 난방 단독 운전시 클로즈될 수 있다.
상기 급탕 팽창기구는 급탕 및 냉방의 동시 운전과 급탕 및 난방의 동시 운전시 냉매를 팽창시키는 개도로 조절될 수 있다.
상기 압축기와 냉난방 절환밸브 사이에는 상기 제 1 유로로 유동되는 냉매를 조절하는 급탕 절환밸브가 설치될 수 있다.
상기 급탕 절환밸브는 상기 급탕 유닛에 설치된 온도 센서에서 감지된 급탕 온도가 설정온도 이하이면 제 1 유로로 냉매를 안내할 수 있다.
상기 급탕 절환밸브는 상기 급탕 온도가 설정 온도 초과이면 상기 냉난방 절환밸브로만 냉매를 안내할 수 있다.
본 발명은 급탕 팽창기구를 통과한 냉매가 메인 팽창기구를 선택적으로 바이패스하면서 효율적인 급탕 동시 운전이 가능하고 구조가 간단한 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 냉방 단독 운전시 냉매 흐름이 도시된 도,
도 2는 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 급탕 및 냉방의 동시 운전시 냉매 흐름이 도시된 도,
도 3은 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 난방 단독 운전시 냉매 흐름이 도시된 도,
도 4는 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 급탕 및 난방의 동시 운전시 냉매 흐름이 도시된 도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 급탕 겸용 공기조화기 일실시예의 냉방 단독 운전시 냉매 흐름이 도시된 도, 도 2는 본 발명에 따른 급탕 겸용 공기조화기 일실시예의 급탕 및 냉방의 동시 운전시 냉매 흐름이 도시된 도, 도 3은 본 발명에 따른 급탕 겸용 공기조화기 일실시예의 난방 단독 운전시 냉매 흐름이 도시된 도, 도 4는 본 발명에 따른 급탕 겸용 공기조화기 일실시예의 급탕 및 난방의 동시 운전시 냉매 흐름이 도시된 도이다.
본 실시예의 급탕 겸용 공기조화기는 도 1 내지 도 4를 참조하면, 실외기(2)와, 적어도 하나의 실내기(4)와, 급탕 유닛(6)을 포함한다.
실외기(2)는 압축기(21)와 냉난방 절환밸브(24)와 실외열교환기(27)와 메인 팽창기구(30)가 냉매 유로로 연결될 수 있다. 실외기(2)는 건물의 옥상 등과 같은 실외에 설치될 수 있다.
실내기(4)는 실내 공기를 냉매와 열교환시키는 실내 열교환기(44)를 포함할 수 있다. 실내기(4)는 공조를 희망하는 실내에 설치되거나 공조를 희망하는 실내로 공조된 공기를 토출하게 설치될 수 있다.
급탕 유닛(6)은 냉매의 열을 물로 전달하여 물이 급탕되게 하는 것으로서, 건물 내 지하실이나 기계실과 같은 비주거공간에 설치될 수 있다.
급탕 유닛(6)은 실내의 바닥을 난방시키는 바닥 난방 배관(7)이나 온수를 공급하는 온수 공급기(8)로 수배관으로 연결되어 바닥 난방 배관(7)과 온수 공급기(8) 중 적어도 하나로 고온의 물을 공급할 수 있다.
압축기(21)는 냉매를 압축할 수 있다. 압축기(21)에는 압축기(21)로 흡입되는 냉매가 안내되는 압축기 흡입유로(22)와, 압축기(21)에서 토출된 냉매가 안내되는 압축기 출구유로(23)가 연결될 수 있다. 압축기 흡입유로(22)에는 압축기(21)를 향해 유동되는 냉매 중 액냉매가 담겨지는 어큐물레이터가 설치될 수 있다.
냉난방 절환밸브(24)는 공기조화기의 냉방 운전과 난방 운전을 절환할 수 있다. 냉난방 절환밸브(24)에는 압축기 흡입유로(22)가 연결될 수 있고, 압축기 출구유로(23)가 연결될 수 있다. 냉난방 절환밸브(24)에는 냉난방 절환밸브(24)와 실외열교환기(27)를 연결하는 실외열교환기 연결유로(25)가 연결될 수 있다. 냉난방 절환밸브(24)에는 냉난방 절환밸브(24)와 실내열교환기(44)를 연결하는 기관(26)이 연결될 수 있다.
실외열교환기(27)는 실외 공기를 냉매와 열교환할 수 있다. 실외열교환기(27)는 냉매가 통과하는 냉매 유로가 형성될 수 있다. 실외열교환기(27)는 냉매가 통과하는 튜브와, 튜브에 설치된 핀을 포함하는 핀 튜브형 열교환기로 구성될 수 있다. 실외기(2)에는 실외 공기를 실외열교환기(27)로 송풍시키는 실외팬(28)이 설치될 수 있다. 실외열교환기(27)에는 실외열교환기(27)와 메인 팽창기구(30)와 연결하는 메인 팽창기구 연결유로(29)가 연결될 수 있다.
메인 팽창기구(30)는 실외열교환기(27)로 유동되는 냉매를 팽창시키는 것으로서, 개도 조절이 가능한 EEV나 LEV 등의 전자식 팽창밸브로 구성될 수 있다. 메인 팽창기구(30)에는 실내기(4)와 메인 팽창기구(30)를 연결하는 실내기 연결관(32)이 연결될 수 있다.
실내기(4)에는 실내 공기를 실내열교환기(44)로 송풍시키는 실내팬(45)이 설치될 수 있다. 실내열교환기(44)는 냉매가 통과하는 냉매 유로가 형성될 수 있다. 실내열교환기(44)는 냉매가 통과하는 튜브와, 튜브에 설치된 핀을 포함하는 핀 튜브형 열교환기로 구성될 수 있다. 실내 열교환기(44)는 메인 팽창기구(30) 및 냉난방 절환밸브(24)와 냉매 유로로 연결될 수 있다. 여기서, 냉매 유로는 냉난방 절환밸브(24)와 연결되는 기관(26)과 메인 팽창기구(30)와 연결되는 실내기 연결관(32)을 포함할 수 있다. 실내기(4)는 복수개가 실외기(2)와 기관(26) 및 실내기 연결관(32)으로 연결될 수 있다. 기관(26) 및 실내기 연결관(32)은 복수개의 실내기(4)를 병렬 연결할 수 있다. 실내기(4)는 실내 열교환기(14)와 메인 팽창기구(30) 사이의 실내기 연결관(32)에 설치된 실내팽창기구를 더 포함하는 것이 가능하다. 실내팽창기구는 메인 팽창기구(30)와 같이 개도 조절이 가능한 전자식 팽창밸브로 구성될 수 있다.
급탕 유닛(6)은 냉매가 물과 열교환되는 수냉매 열교환기(62)와, 상기 수냉매 열교환기(62)를 통과한 냉매가 팽창되는 급탕 팽창기구(64)가 냉매 유로로 연결될 수 있다.
수냉매 열교환기(62)는 냉매가 통과하는 냉매 유로와, 물이 통과하는 물 유로가 열전달부재를 사이에 두고 구획 형성될 수 있고, 냉매 유로를 통과하는 냉매의 열은 열전달부재를 통해 물 유로를 통과하는 물로 전달될 수 있다. 즉, 물은 물 유로를 통과하면서 가열될 수 있고, 냉매는 냉매 유로를 통과하면서 응축될 수 있다. 수냉매 열교환기(62)는 급탕 팽창기구(64)는 수냉매 열교환기(62)를 통과하는 냉매를 급탕 팽창기구(64)로 안내하는 수냉매 열교환기 출구 유로(66)를 포함할 수 있고, 수냉매 열교환기 출구 유로(66)가
수냉매 열교환기(62)와 급탕 팽창기구(64)를 연결하는 냉매 유로가 될 수 있다.
급탕 팽창기구(64)는 수냉매 열교환기(62)에서 응축된 냉매를 팽창시키는 것으로서, 개도 조절이 가능한 EEV나 LEV 등의 전자식 팽창밸브로 구성될 수 있다. 도 1에 도시된 냉방 단독 운전과 도 3에 도시된 난방 단독 운전시 클로즈되어 실외 열교환기(27)와 실내 열교환기(44) 사이의 냉매가 수냉매 열교환기(62)로 유입되는 막을 수 있다. 급탕 팽창기구(64)는 도 2에 도시된 급탕 및 냉방의 동시 운전과 도 4에 도시된 급탕 및 난방의 동시 운전시 냉매를 팽창시키는 개도로 조절될 수 있다. 냉매는 급탕 및 냉방의 동시 운전시 수냉매 열교환기(62)를 통과하면서 응축될 수 있는데, 이와 같이 응축된 냉매는 개도가 조절된 급탕 팽창기구(64)를 통과하는 것에 의해 2 상 냉매로 팽창될 수 있다. 또한, 냉매는 급탕 및 난방의 동시 운전시 수냉매 열교환기(62)를 통과하면서 응축될 수 있는데, 이와 같이 응축된 냉매는 개도가 조절된 급탕 팽창기구(64)를 통과하는 것에 의해 2 상 냉매로 팽창될 수 있다.
급탕 유닛(6)은 수냉매 열교환기(62)와 수배관으로 연결된 수조(70)을 포함할 수 있다. 수배관에는 수조(70)의 물을 수냉매 열교환기(62)와 수조(70)로 순환시키는 순환펌프(72)가 설치될 수 있다. 급탕 유닛(6)은 급탕 온도를 감지하는 온도 센서(74)를 포함할 수 있고, 온도 센서(74)는 급탕 유닛(6)에 설치될 수 있다. 온도 센서(74)는 수조(70)의 온도를 감지하는 수조 온도센서일 수 있고, 수조(70)에 설치될 수 있다.
급탕 겸용 공기조화기는 압축기(21)와 냉난방 절환밸브(24) 사이의 냉매를 수냉매 열교환기(62)로 안내하는 제 1 유로(82)와; 급탕 팽창기구(64)를 통과한 냉매가 안내되는 제 2 유로(84)와; 제 2 유로(84)의 냉매를 메인 팽창기구(30)와 실내열교환기(44) 사이로 안내하는 제 3 유로(86)와; 제 2 유로(84)의 냉매를 메인 팽창기구(30)와 실외열교환기(27) 사이로 안내하는 제 4 유로(88)를 포함한다.
제 1 유로(82)는 압축기(21)에서 토출된 고온 고압의 냉매가 수냉매 열교환기(62)로 유입되게 안내할 수 있다. 제 1 유로(82)는 일단이 압축기 출구유로(230에 연결되거나 후술하는 급탕 절환밸브(94)에 연결될 수 있다. 제 1 유로(82)는 타단이 수냉매 열교환기(62)의 냉매 유로에 연결될 수 있다.
제 2 유로(84)는 급탕 팽창기구(64)에 의해 팽창된 냉매가 2상 냉매의 상태로 안내되는 것으로서, 일단이 급탕 팽창기구(64)에 연결될 수 있다. 제 2 유로(84)는 제 3 유로(86)와 제 4 유로(88)로 분지될 수 있다. 제 2 유로(84)의 타단에는 냉매를 분배하고 제 3 유로(86) 및 제 4 유로(88)가 연결되는 분배관이 설치될 수 있다.
제 3 유로(86)는 급탕 및 냉방 동시 운전시 급탕 팽창기구(64)에 의해 팽창된 냉매를 실내기 연결관(32)으로 안내할 수 있다. 제 3 유로(86)는 일단이 제 2 유로(84)에 연결되고 타단이 실내기 연결관(32)에 연결될 수 있다. 제 3 유로(86)에는 실내 열교환기(44)와 메인 팽창기구(30) 사이의 냉매가 제 3 유로(86)를 통과하는 것을 막는 일방향 밸브(92)가 설치될 수 있다. 일방향 밸브(92)는 제 2 유로(84)의 냉매가 실내기 연결관(32)으로 유동되게 하고, 실내기 연결관(32)의 냉매가 제 2 유로(84)로 유동되지 않게 막는 체크밸브일 수 있다. 본 발명은 제 3 유로(86)에 일방향 밸브(92)가 설지되지 않고, 솔레노이드 밸브 등으로 이루어진 개폐밸브가 설치되는 것이 가능하고, 개폐 밸브는 급탕 및 냉방 운전시 오픈되고, 냉방 단독 운전시와 난방 단독 운전시와 급탕 및 난방 운전시 클로즈될 수 있다.
제 4 유로(86)는 급탕 및 난방 운전시, 급탕 팽창기구(64)에서 팽창된 냉매가 메인 팽창기구(30)로 유입되지 않고 메인 팽창기구(30)를 바이패스하게 할 수 있다. 제 4 유로(86)는 일단이 제 2 유로(84)에 연결되고 타단이 메인 팽창기구(30)와 실외열교환기(27) 사이의 메인 팽창기구 연결유로(29)에 연결될 수 있다. 만약, 제 4 유로(86)가 구비되지 않고 제 2 유로(84)와 제 3 유로(86)만 구비된 경우라면, 급탕 팽창기구(64)에 의해 팽창된 2상 냉매는 메인 팽창기구(30)로 유입될 수 있는데, 이 경우 급탕 팽창기구(64)에 의해 팽창된 2상 냉매가 실내 열교환기(44)에서 응축된 액냉매의 팽창 작용을 방해하여 사이클 효율이 저하되게 된다. 반대로, 제 4 유로(86)가 구비된 경우, 급탕 팽창기구(64)에 의해 팽창된 2상 냉매는 메인 팽창기구(30)로 유입되지 않고, 실내 열교환기(44)에서 응축된 액냉매는 메인 팽창기구(30)에서 원활하게 팽창되게 된다.
제 4 유로(88)에는 실외 열교환기(27)와 메인 팽창기구(30)의 냉매가 제 4 유로(88)를 통과하는 것을 막는 일방향 밸브(94)가 설치될 수 있다. 일방향 밸브(94)는 제 4 유로(88)의 냉매가 메인 팽창기구 연결유로(29)으로 유동되게 하고, 메인 팽창기구 연결유로(29)의 냉매가 제 4 유로(88)로 유동되지 않게 막는 체크밸브일 수 있다. 본 발명은 제 4 유로(88)에 일방향 밸브(94)가 설지되지 않고, 솔레노이드 밸브 등으로 이루어진 개폐밸브가 설치되는 것이 가능하고, 개폐 밸브는 급탕 및 난방 운전시 오픈되고, 냉방 단독 운전시와 난방 단독 운전시와 급탕 및 냉방 운전시 클로즈될 수 있다.
급탕 겸용 공기조화기는 압축기(21)와 냉난방 절환밸브(24) 사이에 설치되어 제 1 유로(82)로 유동되는 냉매를 조절하는 급탕 절환밸브(94)를 포함할 수 있다. 급탕 절환밸브(94)는 급탕 유닛(6)에 설치된 온도 센서(94)에서 감지된 급탕 온도가 설정온도 이하이면 제 1 유로(82)로 냉매를 안내할 수 있다. 급탕 절환밸브(94)는 급탕 온도가 설정 온도 초과이면 냉난방 절환밸브(24)로만 냉매를 안내할 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 냉방 단독 운전은 실내기(4)가 냉방 운전이고, 온도 센서(94)에서 감지된 급탕 온도가 설정온도 이하일 때 실시될 수 있다. 냉방 단독 운전시, 압축기(21)는 구동될 수 있고, 냉난방 절환밸브(24)는 압축기(21)에서 압축된 냉매를 실외 열교환기(27)로 안내하는 냉방 모드로 제어될 수 있으며, 실외팬(28) 및 실내팬(45)은 구동될 수 있다. 냉방 단독 운전시, 급탕 절환밸브(94)는 냉매를 제 1 유로(82)로 안내하지 않고, 모두 냉난방 절환밸브(24)로 안내하는 비급탕 모드로 제어될 수 있다. 냉방 단독 운전시, 급탕 팽창기구(64)는 클로즈될 수 있고, 순환펌프(72)는 정지될 수 있다.
도 1을 참조하면, 냉방 단독 운전시, 압축기(21)는 냉매를 압축할 수 있고, 압축기(21)에서 압축된 냉매는 급탕 절환밸브(24)를 통과하여 모두 냉난방 절환밸브(24)로 이동될 수 있다. 냉난방 절환밸브(24)로 이동된 냉매는 실외 열교환기(27)를 통과하면서 실외 공기와 열교환될 수 있고 응축될 수 있다. 실외 열교환기(27)에서 응축된 냉매는 메인 팽창기구(30)를 통과하고 2상 냉매로 팽창될 수 있다. 팽창된 냉매는 실내 열교환기(44)를 통과하면서 실내 공기와 열교환될 수 있고, 증발될 수 있다. 증발된 냉매는 냉난방 절환밸브(24)를 통과하여 압축기(21)로 흡입될 수 있다. 냉방 단독 운전시, 실외 열교환기(27)는 냉매를 응축시키는 응축기로 기능하고, 실내 열교환기(44)는 냉매를 증발시키는 증발기로 기능하며, 실내의 공기는 실내 열교환기(44)에 의해 냉각될 수 있다.
급탕 및 냉방의 동시 운전은 실내기(4)가 냉방 운전이고, 온도 센서(94)에서 감지된 급탕 온도가 설정온도 초과일 때 실시될 수 있다.
급탕 및 냉방의 동시 운전시, 압축기(21)는 구동될 수 있고, 냉난방 절환밸브(24)는 압축기(21)에서 압축된 냉매를 실외 열교환기(27)로 안내하는 냉방 모드로 제어될 수 있으며, 실외팬(28) 및 실내팬(45)은 구동될 수 있다. 급탕 및 냉방의 동시 운전시, 급탕 절환밸브(94)는 냉매를 제 1 유로(82)와 냉난방 절환밸브(24)로 안내하는 급탕 모드로 제어될 수 있다. 냉방 단독 운전시, 급탕 팽창기구(64)는 냉매를 팽창시키는 개도로 개도 조절될 수 있고, 순환펌프(72)는 구동될 수 있다.
도 2를 참조하면, 냉방 단독 운전시, 압축기(21)는 냉매를 압축할 수 있고, 압축기(21)에서 압축된 냉매는 급탕 절환밸브(24)에서 냉난방 절환밸브(24)와 제 1 유로(82)로 분산될 수 있다. 냉난방 절환밸브(24)로 이동된 일부 냉매는 실외 열교환기(27)에서 응축된 후 메인 팽창기구(30)를 통과하고 2상 냉매로 팽창될 수 있다. 제 1 유로(82)로 이동된 나머지 냉매는 제 1 유로(82)를 통과하여 수냉매 열교환기(62)로 유입될 수 있고, 수냉매 열교환기(62)를 통과하면서 순환 펌프(72)에 의해 수냉매 열교환기(62)로 유동된 물과 열교환될 수 있다. 수냉매 열교환기(62)를 통과하는 냉매는 물로 열을 빼앗겨 응축되고, 수냉매 열교환기(62)를 통과하는 물은 냉매의 열을 흡열하여 가열될 수 있다. 수냉매 열교환기(62)에서 응축된 냉매는 제 2 유로(84)와 제 3 유로(86)를 순차적으로 통과하여 실내기 연결관(32)으로 유입될 수 있다. 제 3 유로(86)에서 실내기 연결관(32)으로 유입된 냉매는 메인 팽창기구(30)를 통과한 냉매와 합쳐진 후 실내기(4)로 유동될 수 있다. 실내기(4)로 유동된 냉매는 실내열교환기(44)를 통과하면서 실내 공기와 열교환되어 증발될 수 있다. 증발된 냉매는 냉난방 절환밸브(24)를 통과하여 압축기(21)로 흡입될 수 있다. 냉방 단독 운전시, 실외 열교환기(27) 및 수냉매 열교환기(62)는 냉매를 응축시키는 응축기로 기능하고, 실내 열교환기(44)는 냉매를 증발시키는 증발기로 기능하며, 수조(70)의 물은 수냉매 열교환기(62)에 의해 가열될 수 있고, 실내의 공기는 실내 열교환기(44)에 의해 냉각될 수 있다.
한편, 난방 단독 운전은 실내기(4)가 난방 운전이고, 온도 센서(94)에서 감지된 급탕 온도가 설정온도 이하일 때 실시될 수 있다. 난방 단독 운전시, 압축기(21)는 구동될 수 있고, 냉난방 절환밸브(24)는 압축기(21)에서 압축된 냉매를 실내 열교환기(44)로 안내하는 난방 모드로 제어될 수 있으며, 실외팬(28) 및 실내팬(45)은 구동될 수 있다. 난방 단독 운전시, 급탕 절환밸브(94)는 냉매를 제 1 유로(82)로 안내하지 않고, 모두 냉난방 절환밸브(24)로 안내하는 비급탕 모드로 제어될 수 있다. 난방 단독 운전시, 급탕 팽창기구(64)는 클로즈될 수 있고, 순환펌프(72)는 정지될 수 있다.
도 3을 참조하면, 난방 단독 운전시, 압축기(21)는 냉매를 압축할 수 있고, 압축기(21)에서 압축된 냉매는 급탕 절환밸브(24)를 통과하여 모두 냉난방 절환밸브(24)로 이동될 수 있다. 냉난방 절환밸브(24)로 이동된 냉매는 실내 열교환기(44)를 통과하면서 실내 공기와 열교환될 수 있고 응축될 수 있다. 실내 열교환기(44)에서 응축된 냉매는 메인 팽창기구(30)를 통과하고 2상 냉매로 팽창될 수 있다. 팽창된 냉매는 실외 열교환기(27)를 통과하면서 실외 공기와 열교환될 수 있고, 증발될 수 있다. 증발된 냉매는 냉난방 절환밸브(24)를 통과하여 압축기(21)로 흡입될 수 있다. 난방 단독 운전시, 실내 열교환기(44)는 냉매를 응축시키는 응축기로 기능하고, 실외 열교환기(27)는 냉매를 증발시키는 증발기로 기능하며, 실내의 공기는 실내 열교환기(44)에 의해 가열될 수 있다.
급탕 및 난방의 동시 운전은 실내기(4)가 난방 운전이고, 온도 센서(94)에서 감지된 급탕 온도가 설정온도 초과일 때 실시될 수 있다.
급탕 및 난방의 동시 운전시, 압축기(21)는 구동될 수 있고, 냉난방 절환밸브(24)는 압축기(21)에서 압축된 냉매를 실내 열교환기(44)로 안내하는 난방 모드로 제어될 수 있으며, 실외팬(28) 및 실내팬(45)은 구동될 수 있다. 급탕 및 난방의 동시 운전시, 급탕 절환밸브(94)는 냉매를 제 1 유로(82)와 냉난방 절환밸브(24)로 안내하는 급탕 모드로 제어될 수 있다. 급탕 및 난방의 동시 운전시, 급탕 팽창기구(64)는 냉매를 팽창시키는 개도로 개도 조절될 수 있고, 순환펌프(72)는 구동될 수 있다.
도 4를 참조하면, 급탕 및 난방의 동시 운전시, 압축기(21)는 냉매를 압축할 수 있고, 압축기(21)에서 압축된 냉매는 급탕 절환밸브(24)에서 냉난방 절환밸브(24)와 제 1 유로(82)로 분산될 수 있다. 냉난방 절환밸브(24)로 이동된 일부 냉매는 실내 열교환기(44)에서 응축된 후 메인 팽창기구(30)를 향해 유동될 수 있다. 메인 팽창기구(30)를 향해 유동되는 냉매는 제 3 유로(86)에 설치된 일방향 밸브(92)에 막혀 제 2 유로(84) 및 제 4 유로(88)로 유동되지 못하고, 모두 메인 팽창기구(30)로 유동되어 2상 냉매로 팽창될 수 있다. 제 1 유로(82)로 이동된 나머지 냉매는 제 1 유로(82)를 통과하여 수냉매 열교환기(62)로 유입될 수 있고, 수냉매 열교환기(62)를 통과하면서 순환 펌프(72)에 의해 수냉매 열교환기(62)로 유동된 물과 열교환될 수 있다. 수냉매 열교환기(62)를 통과하는 냉매는 물로 열을 빼앗겨 응축되고, 수냉매 열교환기(62)를 통과하는 물은 냉매의 열을 흡열하여 가열될 수 있다. 수냉매 열교환기(62)에서 응축된 냉매는 제 2 유로(84)를 통과한 후 제 4 유로(88)로 통과할 수 있고, 메인 팽창기구(30)와 실외 열교환기(27) 사이의 메인 팽창기구 연결유로(29)로 유동되어 메인 팽창기구(30)에서 팽창된 냉매와 합쳐진 후 실외 열교환기(27)로 유동될 수 있다. 냉매는 실외 열교환기(27)를 통과하면서 실내 공기와 열교환되어 증발될 수 있다. 증발된 냉매는 냉난방 절환밸브(24)를 통과하여 압축기(21)로 흡입될 수 있다. 급탕 및 난방의 동시 운전시, 실내 열교환기(44) 및 수냉매 열교환기(62)는 냉매를 응축시키는 응축기로 기능하고, 실외 열교환기(27)는 냉매를 증발시키는 증발기로 기능하며, 수조(70)의 물은 수냉매 열교환기(62)에 의해 가열될 수 있고, 실내의 공기는 실내 열교환기(44)에 의해 가열될 수 있다.
2: 실외기 4: 실내기
6: 급탕유닛 21: 압축기
24: 냉난방 절환밸브 27: 실외 열교환기
30: 메인 팽창기구 44: 실내 열교환기
62: 수냉매 열교환기 64: 급탕 팽창기구
74: 온도센서 82: 제 1 유로
84: 제 2 유로 86: 제 3 유로
88: 제 4 유로

Claims (6)

  1. 압축기와 냉난방 절환밸브와 실외 열교환기와 메인 팽창기구가 냉매 유로로 연결된 실외기와;
    상기 메인 팽창기구 및 냉난방 절환밸브와 냉매 유로로 연결된 실내 열교환기를 갖는 실내기와;
    냉매가 물과 열교환되는 수냉매 열교환기와, 상기 수냉매 열교환기를 통과한 냉매가 팽창되는 급탕 팽창기구가 냉매 유로로 연결된 급탕 유닛과;
    상기 압축기와 냉난방 절환밸브 사이의 냉매를 상기 수냉매 열교환기로 안내하는 제 1 유로와;
    상기 급탕 팽창기구를 통과한 냉매가 안내되는 제 2 유로와;
    상기 제 2 유로의 냉매를 상기 메인 팽창기구와 실내열교환기 사이로 안내하는 제 3 유로와;
    상기 제 2 유로의 냉매를 상기 메인 팽창기구와 실외열교환기 사이로 안내하는 제 4 유로를 포함하는 급탕 겸용 공기조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 급탕 팽창기구는
    냉방 단독 운전과 난방 단독 운전시 클로즈되는 급탕 겸용 공기조화기
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 급탕 팽창기구는 급탕 및 냉방의 동시 운전과 급탕 및 난방의 동시 운전시 냉매를 팽창시키는 개도로 조절되는 급탕 겸용 공기조화기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 압축기와 냉난방 절환밸브 사이에는 상기 제 1 유로로 유동되는 냉매를 조절하는 급탕 절환밸브가 설치된 급탕 겸용 공기조화기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 급탕 절환밸브는
    상기 급탕 유닛에 설치된 온도 센서에서 감지된 급탕 온도가 설정온도 이하이면 제 1 유로로 냉매를 안내하는 급탕 겸용 공기조화기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 급탕 절환밸브는
    상기 급탕 온도가 설정 온도 초과이면 상기 냉난방 절환밸브로만 냉매를 안내하는 급탕 겸용 공기조화기.
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KR102261862B1 (ko) * 2020-01-29 2021-06-07 엘지전자 주식회사 냉난방 및 급탕 동시형 공기조화시스템

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KR20180080399A (ko) * 2017-01-02 2018-07-12 엘지전자 주식회사 공기조화기
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