KR20150000404A - 열원장치 - Google Patents

Abstract

전장부품상자로부터 하우징체내에 배출공기로서 배출되는 열의 효과적인 이용을 도모할 수 있는 열원장치를 제공한다.
전장부품(31)을 수용하는 전장부품상자(13), 상기 전장부품상자(13) 내의 전장부품(31)을 공냉하여 전장부품상자(13) 내의 공기를 배기하는 배기팬을 갖는 배기후드(42), 열교환기로부터의 드레인을 받는 드레인 팬(18) 및 이들 전장부품상자(13), 배기후드(42), 드레인 팬(18)을 각각 수용하는 하부 하우징체(5)를 구비하고 있다. 배기후드(42)에 의해 전장부품상자(13)로부터 하부 하우징체(5)내로 배기된 배출공기를 드레인 팬(18)으로 안내한다.

Description

열원장치{HEAT SOURCE APPARATUS}

본 발명의 실시형태는, 예를 들어 공기조화기나 히트펌프 급탕장치 등에 사용되는 열원장치에 관한 것이다.

종래, 이러한 종류의 열원장치의 일례로서는 전장부품을 수용하는 전장부품상자, 상기 전장부품상자 내의 전장부품을 공냉하여 전장부품상자내의 공기를 상기 전장부품상자 외부로 배기하는 팬, 열교환기로부터의 드레인을 받아 모아두는 드레인 팬 및 이들 전장부품상자, 팬, 드레인 팬을 각각 수용하는 하우징체를 구비한 것이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

일본 공개특허공보 제2012-87954호

그러나, 특허문헌 1에 기재된 것에서는 전장부품상자로부터 장치 전체의 하우징체내로 팬에 의해 강제 배기되는 배기 열의 효과적인 이용이 도모되어 있지 않다는 과제가 있다.

또한, 상기 종래의 전장부품상자는 상용전장부품을 수용하는 공간과 함께, 임의로 장비되는 옵션전장부품을 수용하기 위한 빈 공간을 미리 형성하고 있으므로, 전장부품상자 자체의 대형화를 초래하고 있다.

이 때문에, 상기 전장부품상자를 수용하는 열원장치의 하우징체의 대형화를 초래하고, 상기 열원장치의 하우징체 자체와 전장부품상자 자체를 형성하기 위한 판금의 사용량이 증가하여 비용증가를 초래한다는 과제가 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전장부품상자로부터 하우징체내로 배출공기로서 배출되는 열의 효과적인 이용을 도모할 수 있는 열원장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시형태에 따르면, 전장부품을 수용하는 전장부품상자, 상기 전장부품상자내의 공기를 배기하는 배기팬, 열교환기로부터의 드레인을 받는 드레인 팬 및 이들 전장부품상자, 배기팬, 드레인 팬을 각각 수용하는 하우징체를 구비한 열원장치에 있어서, 배기팬에 의해 전장부품상자로부터 하우징체내로 배기된 배출공기를 드레인 팬에 안내하는 배기 가이드가 설치되어 있다.

이에 의해, 전장부품상자로부터 하우징체내로 배출공기로서 배출되는 열의 효과적인 이용을 도모할 수 있는 열원장치를 제공할 수 있다.

도 1은 실시형태에 관한 열원장치의 주요부 확대 사시도이다.
도 2는 실시형태에 관한 열원장치의 전체 구성을 일부 생략하여 도시한 사시도이다.
도 3a는 도 1, 도 2에서 도시한 전장부품상자 내의 공기의 흐름을 도시한 측면 개략도이다.
도 3b는 도 3a를 상면에서 본 상면 개략도이다.
도 4는 실시형태에 관한 열원장치의 하부 하우징체의 구성을 도시한 사시도이다.
도 5는 도 1 내지 도 4에서 도시한 실시형태에 관한 열원장치의 냉동 사이클과 그 전장부품을 제어하는 제어장치 등의 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 도 1의 주요부 확대 사시도이다.
도 7은 도 1, 도 2 등에서 도시한 외기 흡입구 주변부의 확대사시도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 복수의 도면 중, 동일 또는 상당 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있다.

도 2는 조립된 후의 열원장치(1)의 전체 구성의 일부를 생략하여 도시한 사시도이고, 후술하는 측면 패널(2)의 일부를 분리한 상태를 도시하고 있다. 또한, 도 2에서는 도면 중 좌측단을 「정면(N)」으로 하고, 우측단을 「배면(H)」, 정면(N)에서 보았을 때 우측에 위치하고, 장변 방향으로 나란한 측면(앞측면)을 「우측면(K)」, 상기 우측면(K)의 반대측의 측면을 「좌측면(E)」으로 한다.

상기 열원장치(1)는 공기조화기로서 사용할 수 있다. 즉, 냉수 또는 온수를 생성할 수 있고, 생성된 냉수를 도시하지 않는 실내용 물 열교환기에 통수하고 실내 공기를 냉각하여 실내(가옥내)를 냉방한다. 또한, 생성된 온수를 도시하지 않은 실내용 물 열교환기에 통수하고 실내 공기를 가온하여 실내(가옥내)를 난방한다. 상기 공기조화장치 이외에도 히트펌프 급탕장치로서도 사용이 가능하다.

여기에서 열원장치(1)는 평면에서 보아 좌우방향으로 긴 장방형상으로 형성된다. 열원장치(1)는 그 상하 방향의 대략 하측 반부분이고, 열원장치(1)의 하우징체의 일례인 하부 하우징체(5)와, 상기 하부 하우징체(5)상에 배치되는 열교환부(6)를 구비하고 있다. 하부 하우징체(5)의 내부에는 기계실(7)이 형성된다. 도 2 중, 정면(N)측 또는 배면(H)측에서 보았을 때, 열교환기(6)는 상단이 넓고 하단이 좁은 역사다리꼴 형상으로 형성된다. 이와는 반대로 하부 하우징체(5)는 상단이 좁고, 하단이 폭이 넓은 사다리꼴 형상으로 형성되어 있다. 열교환부(6)의 상단과 하부 하우징체(5)의 하단은, 그 폭 치수가 거의 동일하고, 또한 열교환부(6)의 하단과 하부 하우징체(5)의 상단의 접합부는, 그 폭 치수가 거의 동일하게 되어 있다. 이 때문에, 열원장치(1)는 상하 방향 중간부가 잘록해진 형상으로 형성되어 있다.

열교환부(6)는 열원장치(1)의 장변 방향(도 2 중, 좌우 방향)으로 복수(도 2에서는 예를 들어 4그룹)의 열교환기 모듈(8,8,…)과, 동일한 수의 송풍기(9,9, …)를 포함하고 있다. 1그룹의 열교환기 모듈(8)은 도 2 중, 전후 한쌍(2개)의 공기 열교환기(8a, 8b)를 서로 대향시켜 배치하고, 이들 공기 열교환기(8a, 8b)의 상단부 상호간에 송풍기(9)가 설치되어 있다.

각 열교환기 모듈(8)의 상단 개구부에는 각 송풍기(9)를 덮도록, 원통형상의 분사구부(11)를 갖는 천정판(10)이 설치된다. 각 천정판(10)의 분사구부(11)의 돌출 개구단면은 팬가드(11a)에 의해 덮여 있다.

각 열교환기 모듈(8, 8, …)은 그 각 쌍의 공기열교환기(8a, 8b) 상호간을, 그 상단측인 천정판(10)측을 넓게, 하단측인 기계실(7)측을 좁게 근접되도록 V자 형상으로 대향 배치되어 있고, 정면에서 보아 대략 V자 형상이 되도록 형성되어 있다.

상기 열교환부(6)가 배치되는 하부 하우징체(5)는 상부틀(5a) 및 하부틀(5b)과, 이들 상부틀(5a)과 하부틀(5b)끼리를 연결하는 세로틀(5c)로 구성된다. 상기 하부 하우징체(5)는 그 장변 방향을 따르는 좌우의 측면(E, K)에, 예를 들어 측면 패널(2a, 2b)이 각각 3매씩 부착되고, 또한 단변 방향을 따르는 정면(N)에 정면 패널(3)이 부착되며, 배면(H)에 배면 패널(4)이 부착되고, 이들 패널(2a, 2b, 3, 4)로 둘러싸이는 공간에 기계실(7)이 형성되어 있다.

하부 하우징체(5)의 상부틀(5a)과 하부틀(5b)은, 예를 들어 "コ" 형상 등의 소요 형상의 형강(形鋼) 등에 의해, 각각 평면에서 보아 가로로 긴 직사각형 틀형상을 이루도록 조립된다. 서로의 장변 방향 치수는 동일하게 형성되지만, 단변 방향 치수는 정면(N)과 배면(H)이 모두 상부틀(5a)이 짧고, 하부틀(5b)이 상부틀(5a)보다 길다.

즉, 상부틀(5a)의 단변 방향 치수는 열교환부(6)를 구성하는 열교환기 모듈(8)의 단변 방향 치수에 맞추어져 짧다. 따라서, 상기 상부틀(5a)과 하부틀(5b)을 연결하는 세로틀(5c)은 상부로부터 하부를 향하여 안길이 방향 치수가 순차적으로 확대되도록 기울어져 설치되고, 하부 하우징체(5) 자체는 정면에서 본 것과 배면에서 본 것에서 각각 대략 역V자 형상의 사다리꼴 형상으로 형성되어 있다.

이와 같이, 하부 하우징체(5)상에 배치되는 열교환기(6)는 정면에서 보면 상단으로부터 하단을 향하여 점차 축소되도록 기울어져 대략 V자 형상을 이루고, 하부 하우징체(5)가 상단으로부터 하단을 향하여 점차 확대되는 대략 역 V자 형상을 이루므로, 열원장치(1) 전체로서 정면에서 보면 전술한 바와 같이, 상하 방향의 중간 부분이 잘록해진 형상으로 형성된다.

도 4에 도시한 바와 같이 기계실(7)에는 배면(H)측으로부터 정면(N)측을 향하여 차례로 능력가변형의 물 순환펌프(12), 제1 그룹의 냉동사이클 유닛(1RA), 제2 그룹의 냉동사이클 유닛(2RB) 및 전장부품상자(13)가 배치된다.

즉, 정면(N)에 가까운 위치에 전장부품상자(13)가 배치되고, 배면(H)에 가장 가까운 위치에 물 순환펌프(12)가 배치되며, 이들 전장부품상자(13)와 물 순환펌프(12) 사이에는 제2 그룹의 냉동사이클 유닛(2RB)과, 제1 그룹의 냉동사이클 유닛(1RA)이 배치된다.

이와 같이 하여 기계실(7) 내에는 전장부품상자(13), 제1 그룹, 제2 그룹의 냉동 사이클 유닛(1RA, 2RB), 물 순환펌프(12), 냉매 배관 및 물 배관이 수용되지만, 이들 모든 구성부품은 하부 하우징체(5)의 좌우 양면을 구성하는 측면 패널(2a, 2b)의 내측에 수납되어 있다.

도 4는 도 2에서 도시한 열원장치(1)를 측면(K)의 반대측의 측면(E)에서 보았을 때의 구성을 도시하고 있다. 상기 도 4에 도시한 바와 같이, 기계실(7)의 배면(H)측(도 3에서는 좌단측)에 설치된 물 순환펌프(12)에는 이에 근접하도록 제1 물 열교환기(14)를 배치하고 있다. 상기 제1 물 열교환기(14)로부터 하부 하우징체(5)의 장변 방향 우측에는 제2 물 열교환기(15)가 배치된다.

도 4에 도시한 바와 같이, 물 순환펌프(12)에는 제1 물 배관(P1)이 접속되어 있고, 이들은 도입관으로서 공조할 장소로부터의 복귀관으로서 사용된다. 물 순환펌프(12)와 제1 물 열교환기(14)의 상부에 걸쳐, 제2 물 배관(P2)이 접속된다.

또한, 제1 물 열교환기(14)의 하부와 제2 물 열교환기(15)의 상부는 제3 물 배관(P3)에 의해 접속된다. 제2 물 열교환기(15)의 하부에는 제4 물 배관(P4)이 접속되어 있다. 상기 제4 물 배관(P4)은 물 순환펌프(12)측으로 연장되고, 그 연장단부가 제1 물 배관(P1)과 나란히 병설되며, 배면패널(4)로부터 외부로 돌출 설치된다. 상기 제4 물 배관(P4)은 도출관으로서 공조할 장소까지 연장되고, 도시하지 않은 실내측의 실내용 물 열교환기에 접속되어 있다.

그리고, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 물 열교환기(14)의 배면측(우측면(K)측)에는 2대의 능력가변형의 압축기(16A)와, 후술하는 2개의 4방향 전환밸브(17) 등으로 이루어진 2개의 독립된 냉동 사이클 기기(1K)가 배치된다.

이들 냉동사이클 기기(1K)는 냉매관을 통하여 서로 연통되고, 또한 가장 배면(H)측에 위치하는 하부 하우징체(5) 상부에 배치되는 열교환기 모듈(8)과, 그 바로 앞측에 위치하는 열교환기 모듈(8)을 구성하는, 각각 2그룹씩의 공기열교환기(8a, 8b)에 의해 2개의 독립된 냉동사이클을 구성한다. 이들은 냉매관을 통하여 접속된 제1 냉동사이클 유닛(1RA)을 구성한다.

또한, 제2 물 열교환기(15)의 배면측(우측면(K)측)에 2대의 능력가변형의 압축기(16B)와, 후술하는 2개의 4방향 전환밸브(17) 등으로 이루어진 냉동사이클 기기(2K)가 배치된다.

이들 냉동사이클 기기(2K)는 냉매관을 통하여 서로 연통되고, 또한 가장 정면(N)측에 위치하는 하부 하우징체(5) 상부에 배치되는 열교환기 모듈(8)과, 그 내측에 위치하는 열교환기 모듈(8)을 구성하는, 각각 2그룹씩의 공기열교환기(8a, 8b)에 의해 2개의 독립된 냉동사이클을 구성한다. 이들은 냉매관을 통하여 접속되고, 제2 냉동사이클 유닛(2RB)이 구성된다.

즉, 하부 하우징체(5) 내의 기계실(7)에는 4대의 열교환기 모듈(8)을 구성하는 공기열교환기를 제외한, 서로 독립된 제1 냉동사이클 유닛(1RA)과 제2 냉동사이클 유닛(2RB)이 수용된다.

제1 물 열교환기(14)와 제2 물 열교환기(15)는 서로 제1 물 배관 ~ 제4 물 배관(P1 ~ P4)을 통하여 직렬로 연통되고, 도 5에 도시한 바와 같이, 각 냉동사이클 유닛(1RA, 2RB)은 각각 1대의 물 열교환기(14, 15)에 대하여 2그룹의 냉동사이클 기기(1K, 2K)가 병렬로 접속되어 있다.

그리고, 하부 하우징체(5)를 구성하는 상부틀(5a)상에는 도 4에 도시한 바와 같이 드레인 팬(18)이 설치된다. 특히 도시하고 있지 않지만, 상기 드레인 팬(18)에는 드레인 호스가 접속되고, 상기 드레인 호스를 통하여 드레인수를 배수하도록 이루어져 있다.

드레인수는 후술하는 난방운전시에, 공기열교환기(8a,8b)가 공기와 열교환하고, 공기 중에 포함되는 수분을 응축시킴으로써 생성된다. 드레인수는 그 생성 초기에서는 물방울 형상을 이루고, 예를 들어 공기열교환기 등의 외표면에 부착되지만, 점차 성장하여 드레인 팬(18)으로 아래로 낙하된다.

또한, 상기 드레인수는 드레인 호스를 통하여 외부로 배수되도록 이루어져 있다.

도 5는 제1 계통부터 제4 계통의 냉동사이클(R1 ~ R4)을 구비한 열원장치(1)의 냉동사이클을 주로 도시한 구성도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 제1 냉동사이클 유닛(1RA)은 제1, 제2 계통의 냉동사이클(R1, R2)에 의해 구성되고, 제2 냉동사이클 유닛(2RB)은 제3, 제4 계통의 냉동사이클(R3, R4)에 의해 구성된다.

이들 냉동사이클(R1 ~ R4)은 그 일부를 제외하고 각 계통 모두 동일한 구성의 냉동사이클이므로, 여기에서는 제1 계통의 냉동사이클(R1)에 대해서 설명하고, 제2 ~ 제4 계통의 냉동사이클(R2 ~ R4)에 대해서는 동일한 번호를 붙이고 새로운 설명은 생략한다.

제1 계통의 냉동사이클(R1)은 능력가변형의 압축기(16A)의 토출측 냉매관에 4방향 전환밸브(17)의 제1 포트를 접속하고, 상기 4방향 전환밸브(17)의 제2 포트를, 냉매관을 통하여 하나의 열교환기 모듈(8)(1그룹의 공기열교환기(8a, 8b)로 구성)에 연통시키고 있다. 도 5에서는, 각 냉동사이클(R1 ~ R2)에 하나의 열교환기가 접속된 상태로 도시되어 있지만, 조립후의 배치에서는 도 2에서 설명한 바와 같이 2개의 공기열교환기(8a, 8b)가 대향하여 설치되어, 1그룹의 열교환기 모듈(8)을 구성하고 있다.

도 5에서는 도시하지 않지만, 공기열교환기(8a, 8b)는 병렬로 접속되고, 각각 팽창밸브(19)가 설치된 냉매관에 연통된다. 상기 냉매관은 제1 물 열교환기(14) 내에 설치된 제1 냉매유로(20)에 연통된다.

상기 제1 냉매유로(20)는 4방향 전환밸브(17)의 제3 포트에 냉매관을 통하여 연통된다. 4방향 전환밸브(17)의 제4 포트는 도시를 생략한 기액분리기를 통하여 압축기(16A)의 흡입부에 냉매관을 통하여 연통된다.

한편, 물 회로(Z)는 예를 들어 공조할 장소(실내용 물 열교환기)로부터의 복귀관인 제1 물 배관(P1)을 물 순환펌프(12)에 접속하고 있다. 상기 물 순환펌프(12)의 토출구측은 제2 물 배관(P2)을 통하여 제1 물 열교환기(14)의 물 유로(21)에 접속된다. 상기 물 열교환기(14)의 물 유로(21)는 제3 물 배관(P3)을 통하여 제2 물 열교환기(15)의 물 유로(21)의 물 입구측으로 연통된다. 상기 물 유로(21)의 수출구측은 제4 물 배관(P4)으로부터 공조할 장소로 인도된다.

제2 계통의 냉동사이클(R2)도 제1 계통의 냉동사이클(R1)과 동일하게 구성되어 있고, 4방향 전환밸브(17)는 냉매관을 통하여 제1 물 열교환기(14)의 제2 냉매유로(22)에 접속된다.

즉, 제1 물 열교환기(14)에는 하나의 물 유로(21)의 양측에, 제1 냉매유로(20)와 제2 냉매유로(22)가 번갈아 설치되어 있고, 하나의 물 열교환기(14)를 제1과 제2의 2계통의 냉동사이클(R1, R2)에 의해 함께 사용되고, 냉동사이클(R1, R2)끼리는 병렬로 접속된다.

제2 물 열교환기(15)도 이와 동일하게 그 하나의 물 유로(21)의 양측에 제1 냉매유로(20)와 제2 냉매유로(22)가 번갈아 설치되어 있고, 하나의 제2 물 열교환기(15)를 제3과 제4의 2계통의 냉동사이클(R3, R4)에 의해 함께 사용되고, 냉동사이클(R3, R4)끼리는 병렬로 접속된다.

이와 같이, 기계실(7) 내에는 물 순환펌프(12)와 제1 물 열교환기(14) 및 제2 물 열교환기(15)가 설치되고, 또한 제1 ~ 제4 물 배관(P1 ~ P4)은 물 순환펌프(12)와, 제1 물 열교환기(14)와, 제2 물 열교환기(15)를 직렬로 연통시키고 있다.

즉, 제1 냉동사이클 유닛(1RA)은 제1 계통의 냉동사이클(R1)과, 제2 계통의 냉동사이클(R2)로 구성되고, 제2 냉동사이클 유닛(2RB)은 제3 계통의 냉동사이클(R3)과, 제4 계통의 냉동사이클(R4)로 구성되어 있다.

따라서, 예를 들어 12℃로 도입된 물이 제1 물 열교환기(14)에서 9.5℃로 냉각되고, 제2 물 열교환기(15)에서, 또한 예를 들어 2.5℃ 냉각되어 7℃로 온도 저하된 냉수가 되어 도출된다. 이 냉수는 도출관인 제2 물 배관(P2)을 통하여 공조할 장소에 설치된 실내용 물 열교환기로 인도되고, 실내팬에 의해 인도되는 공기에 냉기를 방출하여 냉방작용을 실시한다.

또한, 제1, 제2 물 열교환기(14, 15)에서 증발한 냉매는 4방향 전환밸브(17)를 통하여 기액분리기에 도입되고, 여기에서 기액분리된 후, 압축기(16A, 16B)에 흡입되고 다시 압축되어 전술한 냉동사이클을 반복한다.

이와 같이, 제1 물 열교환기(14)와 제2 물 열교환기(15)의 물 유로(21)를 직렬로 접속함으로써 냉수를 2단계로 온도 저하시키므로, 보다 대량의 물을 사용하여 효과적인 냉방성능이 얻어진다.

또한, 제1 물 열교환기(14)는 2계통인 냉동사이클(R1) 및 냉동사이클(R2)과 연통시킴으로써, 각각의 냉동사이클(R1, R2)에 1대씩의 압축기(16A)를 탑재하는 것이 가능해진다.

동일하게, 제2 물 열교환기(15)도 2계통인 냉동사이클(R3) 및 냉동사이클(R4)과 연통시킴으로써, 각각의 냉동사이클(R3, R4)에 1대씩의 압축기(16B)를 탑재하는 것이 가능해진다.

따라서, 모든 냉동사이클(R1 ~ R4)이 독립되고, 냉매회로내를 순환하는 윤활유를 압축기(16) 내에 균일하게 급유할 필요가 없어져, 균일한 급유에 의한 성능의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 설령 1계통의 냉동사이클(예를 들어, R1)이 운전 정지되어도, 다른 3계통의 냉동사이클(R2 ~ R4)에서 운전을 계속할 수 있어, 운전 정지의 영향을 최소한으로 억제하여 신뢰성의 확보를 도모할 수 있다.

또한, 모든 압축기(16A, 16B)와 물 순환펌프(12)가 능력가변형으로 구성되어 있으므로, 냉난방 부하에 따라서 효율 좋은 운전이 가능해진다.

즉, 각 압축기(16A, 16B)에는 3상 모터가 내장되고, 상기 3상 모터에 의해 각 압축기(16)가 구동된다. 압축기(16)는 인가 전압을 소정의 캐리어 주파수로 초핑(chopping)하여 3상 모터에 인가하는 전압 및 주파수를 제어하는 전압제어형 PWM방식의 인버터(23)를 구비하고 있고, 능력 가변형으로 구성되어 있다.

인버터(23)는 3상 교류전원(24)의 3상 교류를 직류전압으로 정류(整流)하는 컨버터(25)에, 그 직류전압을 평활하는 평활컨덴서(26) 및 역률개선용 리액터(27)를 통하여 접속된다. 또한, 인버터(23)는 출력전압의 주파수를 제어하는 복수, 예를 들어 A, B, C, D 제어기(28, 28, …)에 각각 접속되어 있다. 이들 A ~ D 제어기(28, 28, …)는 도시하지 않은 신호선에 의해 전체 제어기(29)에 각각 접속되어 있다.

전체 제어기(29)는 조작부(30) 등의 조작에 의해 설정된 온도 지령 신호를 받았을 때, 토출하는 물(온수 또는 냉수)의 온도와 지령 온도의 차이를 산출하고, 토출 수온이 지령온도로 일정해지도록 각 계통의 냉동사이클(R1 ~ R4)의 운전을 제어한다. 상기 제어내용으로서는, 예를 들어 냉방운전인지 난방운전인지의 운전모드, 운전할 압축기(16)의 대수, 그 압축기(16)의 특징이나 운전주파수, 물 순환펌프(12)의 운전주파수 등이 있다.

이 제어내용은 운전지령신호로서 소요의 냉동사이클 유닛의 A ~ D 제어기(28, 28, …)에 부여된다. 이들 A ~ D 제어기(28, 28, …)는 운전지령신호에 대응한 제어신호를 인버터(23, 23, …), 압축기(16), 4방향 전환밸브(17), 공기열교환기(8a, 8b)의 송풍기(9)에 각각 부여하고, 각 냉동사이클(R1 ~ R4)을 제어한다.

즉, A ~ D 제어기(28, 28, …)는 인버터(23)의 출력을 변경함으로써 압축기 모터의 운전주파수를 제어하여 압축기(16)의 회전수를 제어하고, 4방향 전환밸브(17)를 냉방 또는 난방의 운전모드에 따라서 전환하여, 공기열교환기(8a, 8b)의 송풍기(9)의 회전수 및 물순환 펌프(12)의 회전수를 소요값으로 제어한다.

그리고, 이들 인버터(23, 23, …), 컨버터(25, 25, …), 평활 컨덴서(26, 26, …), 리액터(27, 27, …), A ~ D 제어기(28, 28, …), 전체제어기(29) 및 조작부(30)는 상용전장부품(31)(도 3b 참조)의 제어용 전자부품이나 전기부품으로서 전장부품상자(13) 내에 수용되어 있다.

전장부품상자(13)는 도 1, 도 2, 도 3, 도 6 및 도 8에 도시한 바와 같이 판금제의 전장부품상자 본체(32)를 구비하고, 그 전장부품상자 본체(32)내에 복수의 상용전장부품(31)을 수용하고 있다.

도 3a는 전장부품상자(13)에서의 공기의 흐름을 우측면(K)측에서 본 것을 도시한 측면 개략도이고, 도 3b는 도 3a를 상면에서 본 상면 개략도이다.

도 1이나 도 6 등에 도시한 바와 같이, 전장부품상자 본체(32)는 그 측면 패널(2a)측(도 1, 도 2 등에서는 우측면(K)측)이 거의 전면적으로 개구되어 있고, 도시하지 않지만, 반대측의 측면 패널(2b)측(좌측면(E)측)도 거의 전면적으로 개구되어 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 전장부품상자 본체(32)는 그 저판(32B)상에, 그 장변 방향의 양단(도 1, 도 6에서는 좌우단)상에 거의 수직으로 기립하는 한쌍의 측판(32N, 32H)을 설치하고 있다. 상기 측판(32N, 32H) 사이에 걸쳐, 정면(N) 또는 배면(H)에서 보았을 때, 전장부품상자 본체(32) 내를 소정의 간극을 두고 좌우 2실로 구획하는 중앙구획공간(33)이 설치되어 있다.

이 중앙구획공간(33)에 의해 구획된 측면 패널(2a)측(도 1, 도 2 등에서는 우측면(K)측)의 1실에, 제1 냉동사이클 유닛(1RA)을 구성하는 2개의 압축기(16A) 및 2개의 송풍기(9)를 구동하기 위한 상용전장부품(31)이 수용된다. 동일하게, 측면 패널(2b)측)(도 1, 도 2 등에서는 좌측면(E)측)의 1실에 제2 냉동사이클 유닛(2RB)을 구성하는 2개의 압축기(16B) 및 2개의 송풍기(9)를 구동하기 위한 상용전장부품(31)이 수용된다. 이들 상용전장부품(31)을 냉각하기 위한 히트싱크(37)가 중앙구획공간(33)에 돌출되어 설치되어 있다.

전장부품상자 본체(32)의 저판(32B)에는 중앙구획공간(33)내로 연통하는 외기흡입구(34)가 설치되어 있다. 한편, 전장부품상자(13)의 도 3a 우측의 측판(32H)에는 배기구(35)가 설치되고, 상기 배기구(35)에 중앙구획공간(33) 내의 공기를 배출하는 배기팬(36)이 설치되어 있다. 외기 흡입구(34)로부터 중앙구획공간(33)으로 들어간 공기가 히트싱크(37)를 냉각하고, 히트싱크(37)에 의해 따뜻해진 공기가 배기팬(36)에 의해 전장부품상자(13)의 외부로 배기된다. 즉, 중앙구획공간(33)은 통풍로의 기능을 겸비하고 있다.

전장부품상자(13)의 도 1, 도 6 중의 우측에는, 소요폭의 옵션전장부품 수용부(38)가 기계실(7)의 장변 방향으로 병설된다. 이 옵션전장부품 수용부(38)는 전장부품 중, 상용전장부품(31)이 아닌, 예를 들어 고주파 저감장치 등의 옵션전장부품(39)을 적절하게 배치하고, 고정할 수 있는 수용공간이다.

고주파 저감장치는, 예를 들어 18펄스 정류기나 12펄스 정류기이고, 인버터(23)와 컨버터(25) 사이에 접속되어 고주파를 감소시킬 수 있다. 고주파 저감장치는 그 내부를 강제 공냉시키기 위한 공냉용 팬(40)을 구비하고 있다. 본 실시형태에서, 옵션전장부품(39)은 우측면(K)측에 2대, 좌측면(E)측에 2대의 합계 4대를 탑재할 수 있다.

옵션전장부품 수용부(38)와 전장부품상자 본체(32)는 도 1 ~ 도 4 등에서 명확한 바와 같이 칸막이 부재의 일례인 측면 형상이 예를 들어 직각삼각형상인 좌우 한쌍의 판금제 칸막이판(41a, 41b)에 의해 칸막이되어 있다.

이들 좌우 한쌍의 칸막이판(41a, 41b)은 그 직각삼각형의 직각으로 세워지는 수직변부를, 전장부품상자 본체(32)의 옵션전장부품 수용부(38)측의 측판(32H)과 연결되도록 배치시키는 한편, 그 경사변부를, 기계실(7)의 외측(열원장치(1)의 우측면(K)측 또는 좌측면(E)측)을 향하여 배치시키고, 이들 경사변부에는 측면 패널(2a, 2b)이 밀착된 상태로 부착된다.

이들 좌우 한쌍의 칸막이판(41a, 41b)에 의해 옵션전장부품 수용부(38)의 옵션전장부품(39) 등에서 발생한 열(온풍)이 전장부품상자(13)의 방향(도 1, 도 2, 도 6 중의 좌측방향)으로 흘러 확산되는 것을 차단할 수 있고, 또한 열(온풍)을 옵션전장부품 수용부(38)의 상방에 있는 드레인 팬(18)측으로 안내하여 상기 드레인 팬(18)을 가열할 수 있다.

도 1, 도 3a, 도 6에 도시한 바와 같이, 전장부품상자(13)는 옵션전장부품 수용부(38)측의 측판(32H)에 배기구(35)가 설치되고, 상기 배기구(35)에 배기팬(36)이 설치되어 있다. 그리고, 옵션전장부품 수용부(38)의 상부에 배기팬(36)을 덮도록 각통(角筒) 형상의 배기후드(배기 가이드)(42)가 설치되어 있다.

배기후드(42)는 드레인 팬(18)의 저면측에 대향하는 도 1, 도 3a, 도 6 중의 상단부에, 그의 거의 전면을 개구시킨 후드 배기구(43)가 설치되어 있다. 배기팬(36)의 운전에 의해 전장부품상자(13) 내의 중앙구획공간(33)의 공기를 후드 배기구(43)로부터 외부로 배기함으로써, 후술하는 흡기구(44)로부터 외부공기를, 외부공기 흡입구(34)를 통하여 전장부품상자(13) 내의 중앙구획공간(33)에 흡인, 통풍시키고, 이 전장부품상자(13)의 상용전장부품(31)의 히트싱크(37)를 강제 공냉한다. 상기 상용전장부품(31)을 강제 공냉한 후의 배기는 온풍이 되고, 후드 배기구(43)로부터 옵션전장부품 수용부(38)의 상부측의 기계실(7) 내, 즉 하부 하우징체(5) 내의 공간부로 배기된다.

그리고, 상기 온풍은 배기후드(42)에 의해 안내되어 후드 배기구(43)로부터 드레인 팬(18)의 저면으로 분사된다. 이 드레인 팬(18)의 저면에 분사되는 배기는, 전장부품상자(13) 내에서 가열된 공기, 즉 온풍이므로 드레인 팬(18)을 가열할 수 있다.

드레인 팬(18)의 가열에 의해 열원장치(1)의 난방운전에서 외부기온이 낮은 경우의, 드레인 팬(18)의 드레인이 동결되는 것을 방지 또는 감소시킬 수 있다. 즉, 배기의 열을 효과적으로 이용할 수 있다.

도 7은 도 1, 도 2, 도 4에서 도시한 흡기구(44)와 그 주변부의 확대 사시도이고, 도 7 중의 화살표는 공기의 흐름방향을 나타낸다. 이들 도면에 도시한 바와 같이, 흡기구(44)는 하부틀(5b)의 전장부품상자(13)의 거의 하방으로 개구하고, 상기 흡기구(44)의 내측에는 전장부품상자(13)의 저부(32B)의 개구에 연통하는 통풍로(45)가 형성되어 있다. 외부의 외부공기나 실내공기는 흡기구(44), 통풍로(45) 및 외부공기 흡입구(34)를 통하여 전장부품상자(13)내로 도입된다.

그리고, 상기 통풍로(45)에는 흡기구(44)의 내면 근방에서 소정의 간격을 두고, 거의 수직으로 기립하는, 예를 들어 직사각형 평판형상의 배플판(baffle plate)(46)을 설치하고 있다.

따라서, 실내공기 또는 외부공기는 도면 중 화살표로 나타낸 바와 같이, 흡기구(44)를 거쳐 그 내측의 통풍로(45)로 유입되면, 배플판(46)에 충돌하여, 통풍방향이 변경된다. 또한, 배플판(46)에 통풍이 충돌할 때 그 통풍 중의 먼지나 수분이 분리되므로, 통풍이 정화된다. 상기 정화된 공기가 통풍로(45)를 통하여 전장부품상자(13)내로 도입되고, 상용전장부품(31)이 강제 공냉된다.

이 때문에, 전장부품상자(13)의 내면과 그 내부의 상용전장부품(31)이 공기 중의 수분이나 먼지에 의해 오염되는 것을 방지 또는 감소시킬 수 있다.

이상, 본 발명의 몇 가지 실시형태를 설명했지만, 이들 실시형태는 예로서 제시한 것이고, 본 발명의 범위를 한정하려는 의도는 없다. 이들 신규의 실시형태는 그 밖의 여러가지 형태로 실시되는 것이 가능하고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러가지 생략, 치환, 변경을 실시할 수 있다. 이들 실시형태나 그 변형은 본 발명의 범위나 요지에 포함되고 또한 특허청구범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함된다.

1: 열원장치 5: 하부 하우징체
5a: 상부틀 5b: 하부틀
5c: 세로틀 6: 열교환부
7: 기계실 13: 전장부품상자
14: 제1 물 열교환기 18: 드레인 팬
31: 상용전장부품 38: 옵션전장부품 수용부
39: 옵션전장부품 42: 배기후드(배기 가이드)

Claims (2)

1. 전장부품을 수용하는 전장부품상자, 상기 전장부품상자 내의 전장부품을 공냉하여 전장부품상자내의 공기를 배기하는 배기팬, 열교환기로부터의 드레인을 받는 드레인 팬 및 이들 전장부품상자, 배기팬, 드레인 팬을 각각 수용하는 하우징체를 구비한 열원장치에 있어서,
   상기 배기팬에 의해 전장부품상자로부터 상기 하우징체내로 배기된 배출공기를 상기 드레인 팬으로 안내하는 배기 가이드를 설치한, 열원장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 전장부품 중 상용전장부품을 상기 전장부품상자내에 수용하는 한편, 상기 전장부품 중 옵션전장부품을 수용하는 옵션전장부품 수용부를 상기 전장부품상자에 병설하고, 상기 옵션전장부품 수용부와 상기 전장부품상자를, 수직방향으로 연장하는 칸막이판에 의해 칸막이하고, 상기 옵션전장부품에서 발생한 열의 상기 전장부품상자로의 유입을 저지하도록 한, 열원장치.

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