KR20180045797A - 공기조화기 - Google Patents

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KR20180045797A
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히사시 타케이치
히데키 이시카와
타카시 카네코
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Abstract

본 발명에 따르면 공기조화기는 실외에 설치되는 실외기와, 실내에 설치되는 실내기와, 실외기와 실내기 사이를 연결하는 냉매관과, 냉매관을 따라 유동하는 액상 냉매를 감압하여 액상 냉매와 기상 냉매의 비율을 조절하는 냉매 비율 조절장치를 포함한 것으로, 사용되는 냉매의 양을 줄이면서도 냉매 비율 조절장치를 통해 냉매의 밀도를 낮춤으로써 공기조화기의 성능 저하를 억제할 수 있다.

Description

공기조화기{AIR CONDITIONER}
본 발명은 실내기와 실외기를 포함한 공기조화기에 관한 것이다.
공기조화기는 압축기, 응축기, 증발기 및 팽창 밸브 등의 냉동 사이클 구성들을 포함하여, 냉동 사이클을 통해 발생한 냉기 또는 온기를 실내 공간에 공급하여 실내 공간을 냉난방 하는 장치이다.
공기조화기는 실외 공간에 배치되는 실외기와 실내 공간에 배치되는 실외기를 포함하며, 냉동 사이클의 구성들은 실외기와 실내기에 분산 배치되며, 냉동 사이클 구성 요소들은 냉매가 순환하는 냉매관들을 통해 서로 연결된다.
공기조화기 중에는 일본 특허공개 2001-174088호 개시되어 있는 바와 같이 냉동 사이클에 사용되는 냉매로서 비공비 혼합 냉매를 사용하며, 운전/정지 시에 잉여 냉매를 응축기와 증발기 사이의 냉매관에 저장하기 위한 밸브를 포함한 공기조화기가 있다.
또한, 공기조화기 중에는 일본 특허공개 2015-68596호에 개시된 바와 같이 CPU가 흡입 압력과 흡입 온도를 확인하고, 확인된 흡입 압력을 이용하여 증발 압력 상당 포화 온도를 산출하고, 산출된 흡입 온도와 증발 압력 상당 포화 온도를 이용하여 압축기의 흡입 과열도를 산출하고, 실외 팽창 밸브의 현재 개도를 읽어내고, 취득한 흡입 압력이나 실외 팽창 밸브 개도, 산출한 흡입 과열도를 이용하고, 실외 팬 제어 테이블을 참조하여 실외 팬의 제어 상태를 결정하고, 실외 팬 회전수 테이블을 참조하여 결정된 제어 방법에 따라서 실외 팬의 제어를 실행하는 공기조화기가 있다.
본 발명의 일 측면은 사용되는 냉매의 양을 감소시키면서도 성능은 유지할 수 있는 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 공기조화기는 실외기에 배치된 실외 열교환기와, 실내기에 배치된 실내 열교환기와, 실외 열교환기와 실내 열교환기를 연결하는 냉매관과, 상기 냉매관을 통과하는 액상 냉매와 기상 냉매의 비율을 조절하는 냉매 비율 조절장치를 포함한다.
또한, 상기 냉매 비율 조절장치는 상기 냉매관에 차례로 배치되어 상기 실외 열교환기와 상기 실내 열교환기 중 어느 하나에서 다른 하나로 유동하는 냉매를 단계적으로 감압하는 복수의 냉매 비율 조절장치들을 포함한다.
또한, 상기 복수의 냉매 비율 조절장치들 중 냉매의 유동 방향 상류측에 위치한 어느 하나의 상기 냉매 비율 조절장치는 상기 실외 열교환기와 상기 실내 열교환기 중 냉매의 응축이 이루어지는 측의 응축 압력에 따라 냉매 감압량을 조절한다.
또한, 냉방 운전시 냉매가 상기 실외 열교환기를 바이패스하도록 하는 바이패스관과, 상기 바이패스관에 배치된 개폐 밸브를 더 포함한다.
또한, 냉방 운전시 상기 실외 열교환기의 상류 측에 배치되어 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 실내 열교환기의 기체 압력에 대응하여 상기 개폐 밸브를 제어하는 컨트롤러를 더 포함한다.
또한, 난방 운전시 냉매가 상기 실내 열교환기를 바이패스하도록 하는 바이패스관과, 상기 바이패스관을 개폐하는 개폐 밸브를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따른 공기조화기는 압축기, 실내 열교환기, 제 1 감압 밸브, 제 2 감압 밸브, 제 3 감압밸브 및 실외 열교환기가 차례로 연결된 메인 냉매 회로와, 상기 메인 냉매 회로의 상기 제 1 감압 밸브와 상기 제 2 감압 밸브 사이에서 분기되어 상기 압축기에 연결되는 인젝션 회로와, 상기 제 3 감압 밸브가 상기 제 2 감압 밸브와 병렬로 연결되도록 하는 바이패스관을 포함한다.
또한, 상기 바이패스관은 그 일단이 상기 실외 열교환기와 상기 제 2 감압 밸브 사이에 연결되고 그 타단이 상기 메인 냉매 회로와 상기 인젝션 회로의 분기점 보다 상기 실내 열교환기와 인접하게 연결된다.
또한, 외기 온도 또는 외기 온도 지표 값을 측정하는 센서와, 상기 외기 온도에 따라 상기 제 1 감압 밸브, 상기 제 2 감압 밸브 및 상기 제 3 감압 밸브를 제어하는 컨트롤러를 더 포함한다.
또한, 상기 메인 냉매 회로는 상기 실외 열교환기가 포함하는 복수의 전열관들로 냉매를 분배하는 분류기를 더 포함하고, 상기 분류기는 상기 제 2 감압 밸브 측으로 연장되는 하나의 입구관과, 상기 상기 복수의 전열관들에 연결되는 복수개의 출구관들을 포함한다.
또한, 상기 분류기는 상기 입구관이 하측을 향하고 상기 복수개의 출구관들이 상측을 향하도록 설치되며, 상기 컨트롤러는 상기 분류기의 상기 각 출구관을 흐르는 냉매의 유속을 하기 관계식으로 표시되는 한계 냉매 유속(U) 이상이 되도록 제어한다.
[관계식 1]
Figure pat00001
g는 중력 가속도(m/sec2), dx는 상기 분류기의 상기 입구관측의 건조도가 0.12 이상이 된 상태에 있어서의 상기 분류기의 출구관 내경(m), ρliq는 냉매의 액상 밀도(kg/m3), ρg는 냉매의 기상 밀도(kg/m3)이다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따른 공기조화기는 압축기와, 실외 열교환기와, 서로 병렬 연결되는 복수개의 팽창 밸브 및 상기 복수의 팽창 밸브들에 각각 직렬 연결되는 복수개의 실내 열교환기들을 갖는 냉매 회로와, 상기 복수개의 팽창 밸브와 상기 실외 열교환기 사이에 설치되는 기액 분리기를 포함하며, 상기 기액 분리기 내의 기상 냉매의 적어도 일부 및 액상 냉매 전부를 상기 복수의 팽창 밸브들에 분배하는 분배 유로를 포함한다.
또한, 상기 기액 분리기 내의 기상 냉매 일부를 상기 압축기와 상기 복수의 실내 열교환기와 사이로 바이패스하는 바이패스 유로를 더 포함한다.
또한, 상기 분배 유로는 그 일단이 상기 기액 분리기의 기상 공간과 액상 공간을 통과하도록 연결되고 그 타단이 상기 복수개의 팽창 밸브에 대응하는 개수로 분기되는 복수의 제 1 분기 냉매관들을 포함하며, 상기 복수의 제 1 분기 냉매관들의 각 타단은 상기 복수의 팽창 밸브들에 연결된다.
또한, 상기 분배 유로는 그 일단이 상기 기액 분리기의 기상 공간과 액상 공간을 가로지르도록 연결되고 그 타단이 상기 복수개의 팽창 밸브들에 대응하는 개수로 분기되는 복수의 제 1 분기 냉매관들과, 그 일단이 상기 기액 분리기의 기상 공간에 연결되고 그 타단이 상기 복수의 팽창 밸브들에 대응하는 개수로 분기되는 제 2 분기 냉매관을 포함하며, 상기 제 1 분기 냉매관들과 상기 제 2 분기 냉매관들의 서로 대응하는 타단은 합류되어 상기 복수의 팽창밸브들 중 대응하는 상기 팽창밸브에 연결된다.
또한, 상기 분배 유로는 그 일단이 상기 기액 분리기의 기상 공간에 연결되고 그 타단이 상기 복수의 팽창 밸브들에 대응하는 개수로 분기되는 제 2 분기 냉매관과, 그 일단이 상기 기액 분리기 내의 액상 공간에 연결되고 그 타단이 상기 복수의 팽창 밸브들에 대응하는 개수로 분기되는 제 3 분기 냉매관을 포함하고, 상기 제 2 분기 냉매관들과 상기 제 3 분기 냉매관들의 서로 대응하는 타단은 합류되어 상기 복수의 팽창밸브들 중 대응하는 상기 팽창밸브에 연결된다.
또한, 상기 분배 유로는 상기 복수의 팽창 밸브들에 대응하는 개수의 제 4 분기 냉매관들을 포함하고, 상기 각 제 4 분기 냉매관은 그 일단이 상기 기액 분리기의 기상 공간 및 기상 공간에 대하여 별도로 연결되고 그 타단이 대응하는 상기 팽창 밸브에 연결된다.
또한, 상기 제 4 분기 냉매관들은 그 일단이 상기 기액 분리기에 대하여 액상 공간을 관통하여 기상 공간에 도달하도록 설치되며, 상기 각 제 4 분기 냉매관은 그 일단측에 마련되어 상기 기액 분리기 내의 기상 냉매가 취입되는 제 1 취입구와, 상기 기액 분리기 내의 액상 냉매가 취입되는 제 2 취입구를 포함한다.
또한, 상기 제 1 취입구와 상기 제 2 취입구 중 적어도 하나는 상기 기액 분리기 내를 통과하는 냉매의 유동 방향을 향해 개구된다.
또한, 상기 제 1 취입구의 개구 면적과 상기 제 2 취입구의 개구 면적의 비는 기상 냉매와 액상 냉매의 비와 동일하게 형성되는 공기조화기.
본 발명의 일 측면에 따른 공기조화기는 사용되는 냉매량을 감소시키면서도 성능은 일정하게 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기조화기의 개략 구성도이다.
도 2는 개도 조절을 결정하기 위한 함수의 근사 곡선을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 공기조화기의 개략 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 공기조화기의 개략 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 공기조화기의 개략 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 공기조화기의 개략 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 공기조화기에 적용된 분류기의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 공기조화기에 적용된 분류기를 나타낸 평면도이다.
도 9a는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 공기조화기의 난방 운전시, 소정 조건을 충족시킬 경우의 모리에 선도이다.
도 9b는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 공기조화기의 난방 운전시, 소정 조건을 충족시키지 못할 경우를 보인 모리에 선도이다.
도 10은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 공기조화기의 개략 구성도이다.
도 11은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 공기조화기의 개략 구성도이다.
도 12는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 공기조화기에 적용된 기액 분리기를 나타낸 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 공기조화기에 적용된 실내기의 개략 구성도이다.
도 14는 본 발명의 제 8 실시예에 따른 공기조화기에 적용된 실내기의 개략 구성도이다.
도 15는 본 발명의 제 9 실시예에 따른 공기조화기에 적용된 기액 분리기의 단면도이다.
도 16은 본 발명의 제 10 실시예에 따른 공기조화기에 적용된 실내기의 개략 구성도이다.
도 17a 및 도 17b는 본 발명의 제 10 실시예에 따른 공기조화기에 적용된 기액 분리기의 단면도이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 실시예이며, 본 출원의 출원 시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조 번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성 요소를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 한정하지 않는다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제 1", "제 2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
최근, EU의 F-Gas 규제를 비롯하여 각 국에서는 환경 대책의 일환으로 공기조화기에 사용되는 냉매량을 줄일 것을 요구하고 있다.
본 발명은 이러한 요구에 대응하기 위한 것으로, 공기조화기에 사용되는 냉매량을 줄이면서도 액체 냉매관을 통과하는 냉매의 상태를 제어하여 실외기 및 실내기에서의 냉매량을 보충함으로써, 냉매 부족으로 생기는 성능 저하나 운전 불능 등을 예방한다.
공기조화기는 냉동 사이클 구성요소들이 분산 배치된 실외기 및 실내기를 포함하며, 냉동 사이클 구성요소들은 액체 냉매관 및 기체 냉매관을 통해 서로 연결되어 폐회로를 형성한다.
이러한 공기조화기에 있어서 액체 냉매관 내의 냉매 밀도가 높아지면, 그 나머지 구성들에서의 냉매량은 감소하고, 반대로 액체 냉매관 내의 냉매의 밀도가 낮아지면, 나머지 구성들에서의 냉매량은 증가한다.
따라서 액체 냉매관 내의 냉매의 밀도를 제어함으로써, 나머지 구성들에서의 냉매량을 제어할 수 있다.
- 제 1 실시예
본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기조화기는 액상 냉매관을 통과하는 액상의 냉매를 팽창 밸브를 통해 감압시킴으로써 액상의 냉매를 액상과 기상이 혼합된 2상의 냉매로 변화시키고, 다시 팽창 밸브에 의해 감압함으로써 기체의 비율을 증가시켜서 밀도를 낮추는 것이다. 여기서 팽창 밸브는 액상 냉매관을 통과하는 액상 냉매를 팽창시켜 기상 냉매를 발생시킴으로써 액상 냉매와 기상 냉매의 비율을 조절하는 냉매 비율 조절장치로 동작한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기조화기(1)의 개략 구성도로, 공기조화기(1)가 난방 운전을 수행 할 경우를 도시한다.
공기조화기(1)는 건물의 옥상이나 베란다 등의 실외 공간에 설치되는 실외기(10)와, 건물 내부의 공간에 각각 설치되는 두 개의 실내기(20)와, 실외기(10)와 실내기(20) 사이를 연결하여, 냉매가 실외기(10) 및 실내기(20)를 순환할 수 있도록 하는 냉매관들을 포함한다.
도 1에서 공기조화기는 하나의 실외기(10)와 연결된 두 개의 실내기(20)를 포함하나, 실내기(10)를 하나 또는 세 개 이상 포함하는 것도 가능하다.
실외기(10)는 실외 공기와 열교환하는 실외 열교환기(11)와, 실외 공기가 실외 열교환기(11)를 통과하며 열교환하도록 하는 실외 송풍기(12)과, 고온 고압의 냉매를 감압 팽창시키는 실외 팽창 밸브(13)를 포함한다.
또한, 실외기(10)는 유로를 전환하여 냉매가 실외 열교환기(11)와 실내 열교환기(21) 중 어느 하나에 전달되도록 하는 사방밸브(14)와, 액상의 냉매를 분리하여 액상의 냉매가 압축기(16)로 유입되는 것을 방지하는 어큐뮬레이터(15)와, 냉매를 압축하는 압축기(16)를 포함한다.
사방밸브(14)는 실외 열교환기(11), 어큐뮬레이터 (15) 및 압축기(16)와 냉매관을 통해 연결된다. 또한, 실외 열교환기(11)와 실외 팽창 밸브(13)는 냉매관을 통해 연결되고, 어큐뮬레이터(15)와 압축기(16)는 냉매관으로 연결된다.
실외기(10)는 압축기(16)에서 토출된 냉매의 압력을 감지하는 압력 센서(17)와, 실외 열교환기(11)의 입구 온도를 감지하는 온도 센서(18)를 포함한다.
또한, 실외기(10)는 실외 송풍기(12), 실외 팽창 밸브(13), 압축기(16) 및 사방밸브(14)의 동작을 제어하는 컨트롤러(19)를 포함한다.
실내기(20)는 실내 공기와 열교환하는 실내 열교환기(21)와, 실내 공기가 실내 열교환기(21)를 통과하여 열교환하도록 하는 실내 송풍기(22)와, 응축된 액상의 냉매를 감압 팽창시키는 실내 팽창 밸브(23)를 포함한다.
또한, 실내기(20)는 실내 열교환기(21)의 출구 온도를 감지하는 온도 센서(28)를 포함한다.
냉매관(30)은 액상의 냉매가 통과하는 액체 냉매관(31)과, 기상의 냉매가 통과하는 기체 냉매관(32)을 포함한다.
액체 냉매관(31)은 실내기(20)의 실내 팽창 밸브(23)와 실외기(10)의 실외 팽창 밸브(13) 사이를 연결한다. 기체 냉매관(32)은 사방밸브(14)와 실내기(20)의 실내 열교환기(21)를 연결한다.
도 1에서 실내 팽창 밸브(23)는 두 실내기(20)들에 각각 포함되나, 복수의 실내기(20)들에 대해 하나의 실내 팽창 밸브가 별도로 설치되는 것도 가능하다.
이와 같이, 제 1 실시예에서는 실외 열교환기(11)와 실내 열교환기(21) 사이에 냉매 비율 조절장치인 팽창 밸브를 2개 이상 설치하고, 팽창 밸브들에 의해 다단으로 감압이 이루어지도록 함으로써, 액체 냉매관(31)을 통과하는 액상의 냉매를 기체와 액체가 혼합된 2상의 냉매로 변화시킨다. 상기에서 냉매 비율 조절장치로는 팽창 밸브가 사용되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 캐필러리 튜브를 사용하는 것도 가능하다.
상기에서 컨트롤러(19)는 실외 열교환기(11) 및 실내 열교환기(21)에 있어서 냉매의 응축 압력 및 증발 압력을 통해 냉매의 밀도를 추정하여 제어한다. 이러한 제어는 기존에 적용된 센서인 압력 센서(17) 및 온도 센서(18, 28)를 사용하여 수행될 수 있어, 추가적인 센서를 설치할 필요가 없다.
먼저, 냉방 운전시의 제어에 대하여 설명한다.
냉방 운전시, 실내 열교환기(21)의 과열도가 목표 과열도가 되도록 실내 팽창 밸브(23)를 통해 실내 열교환기(21)에서의 냉매의 증발 압력이 제어된다.
실외 열교환기(11)에서의 냉매의 응축 압력은 송풍기(12)에 의해 제어된다. 이 때, 실외 팽창 밸브(13)의 개도를 줄이면, 실외 열교환기(11) 측에 냉매가 모여 실외 열교환기(11)의 응축 압력은 상승한다. 따라서, 컨트롤러(19)는 실외 팽창 밸브(13)를 제어하여 응축 압력이 목표 응축 압력보다도 낮으면 실외 팽창 밸브(13)의 개도를 감소시키고, 응축 압력이 목표 응축 압력보다도 높으면 실외 팽창 밸브(13)의 개도를 증가시킨다.
또한, 제 1 실시예에 있어서 공기조화기(1)는 통상적인 부하로 운전할 경우에는 액체 냉매관(31)에 2상의 냉매가 통과하도록 함으로써 효율을 유지하고, 통상적인 부하로 보다 낮은 부하로 운전할 경우에는 액체 냉매관(31)에 액체 냉매가 통과하도록 함으로써 효율을 향상시키도록 하는 것도 가능하다.
즉, 실내기(20) 측의 부하가 낮은 경우는 실외 열교환기(11)의 냉매량을 감소시켜 응축 압력을 낮게 하는 편이 효율이 향상된다. 따라서, 압축기(16)의 운전 용량이 작아질수록 실외 팽창 밸브(13)의 개도가 커지도록 실외 팽창 밸브(13)의 개도를 조절한다. 이러한 개도 조절의 일례로는 도 2에 근사 곡선으로 표시되는 함수 "개도 보정=F(압축기 운전 용량)"에 의해 결정하는 것도 가능하다.
다음으로, 난방 운전시의 제어에 대하여 설명한다.
난방 운전시에는 실외 열교환기(11)의 과열도가 목표 과열도가 되도록, 송풍기(12) 및 실외 팽창 밸브(13)를 통해 실외 열교환기(11)에서의 냉매의 증발 압력이 제어된다.
또한 실내 열교환기(21)에서의 냉매의 응축 압력은 실내기(20) 측의 부하에 따라 결정된다.
실내 팽창 밸브(23)의 개도를 감소시키면, 실내 열교환기(21) 측에 냉매가 저장되어 그 응축 압력이 상승한다. 따라서, 컨트롤러(19)는 실내 팽창 밸브(23)를 제어하여 응축 압력이 목표 응축 압력보다도 낮으면 실내 팽창 밸브(23)의 개도를 감소시키고, 응축 압력이 목표 응축 압력보다도 높으면 실내 팽창 밸브(23)의 개도를 증가시킨다.
상기의 제 1 실시예에서는 실외기(10)와 실내기(20) 사이의 냉매관(30)이 길게 형성되는 경우와 같이 압력 손실이 크게 발생할 수 있는 조건 하에서 냉방 운전을 수행할 경우 실내 열교환기(21)에서의 냉매의 증발 압력이 저하되어 성능 저하가 발생할 수 있다.
이하에서는 상기와 같은 제 1 실시예에 개시한 공기조화기의 성능 저하 발생을 줄이기 위한 첫 번째 변형예인 제 2 실시예를 설명한다.
- 제 2 실시예
본 발명의 제 2 실시예에 따른 공기조화기는 냉방 운전시, 실외 열교환기(11)를 통과하기 전의 고압 기체가 실외 열교환기(11)의 하류측으로 바이패스되도록 한다.
따라서, 액체 냉매관(31)을 통과하는 냉매에 고압인 기상의 냉매를 혼합되도록 함으로써, 액체 냉매가 2상의 냉매가 되도록 하기 위해 필요한 감압량을 감소시킬 수 있다.
도 3은 제 2 실시예에 있어서의 공기조화기(1)의 개략 구성도이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 공기조화기(1)는 상기의 제 1 실시예에 따른 공기조화기(1)와 비교하여 압축기(16)의 토출측으로부터 실외 열교환기(11)의 하류측으로 바이패스하는 바이패스관과, 바이패스관을 개폐하는 개폐 밸브(131)와, 압축기(16)의 흡입 압력을 감지하는 압력 센서(171)를 추가로 포함한다.
공기조화기(1)에 있어서 냉매관(30)의 길이가 설정 길이(예를 들면 60m) 보다 길 경우, 컨트롤러(19)는 제 1 실시예의 제어 방법에 추가로, 실내 열교환기(21)의 증발 압력이 기준 증발 압력보다도 높은 경우에 개폐 밸브(131)를 제어하여 바이패스관을 통해 기상의 냉매가 실외 열교환기(11)의 하류측으로 바이패스되도록 제어한다. 상기에서 실내 열교환기(21)의 증발 압력은 압력 센서(171)로 검출하는 것도 가능하다.
따라서 실외기(10)와 실내기(20) 사이의 냉매관(30)이 설정 길이 보다 길어 압력 손실이 크게 발생할 수 있는 상태에서 난방 운전을 수행할 경우, 공기조화기(1)는 실내 열교환기(21)를 통과하기 전의 고압 기상인 냉매를 실내 열교환기(21)의 바이패스관 및 개폐밸브(131)를 통해 실외 열교환기(11)의 하류측으로 바이패스시킨다.
따라서, 액체 냉매관(31)을 유통하는 냉매에 기상의 냉매가 혼합되므로, 액상의 냉매가 기액 혼합인 2상의 냉매로 변경되는데 필요한 감압량은 감소한다.
- 제 3 실시예
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 공기조화기의 개략 구성도로, 본 발명의 제 3 실시예는 제 1 실시예의 두 번째 변형예에 따른 공기조화기이다.
공기조화기(1)는 도 3에 도시한 제 2 실시예의 실외기(10) 및 실내기(20)를 각각 복수 개씩 포함한다. 다만, 실외기(10)로는 도 1에 도시한 제 1 실시예에 적용된 실외기(10)를 사용하는 것도 가능하다.
제 3 실시예에 따른 공기조화기(1)의 냉방 운전시의 제어는 상술한 제 2 실시예와 동일한 방식으로 수행될 수 있다.
제 3 실시예에 따른 공기조화기(1)의 난방 운전시의 제어는 아래와 같다.
복수개의 실외기(10)가 동작하고 있는 경우, 실외기(10)들 간의 편차를 방지하기 위해 실외 열교환기(11)들의 과열도가 목표 과열도가 되도록, 실외 팽창 밸브(13)들을 통해 실외 열교환기(11)에서의 냉매의 증발 압력은 제어된다.
또한 정지 중인 실외기(10)가 있을 경우에는 정지 중인 실외기(10)에 냉매가 저장되는 것을 방지하기 위해 정지 중인 실외기(10)와 대응하는 실외 팽창 밸브(13)는 닫혀진다.
- 제 4 실시예
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 공기조화기(1)의 개략 구성도로, 제 1 실시예의 세 번째 변형예에 따른 공기조화기(1)이다.
본 발명의 제 4 실시예에 따른 공기조화기(1)는 실외기(10) 내의 액체 냉매관(31)에 설치된 압력 센서(172)와, 실내기(20) 내의 액체 냉매관(31)에 설치된 압력 센서(27)와, 실내기(20)의 기체 냉매관(32)에 설치된 온도 센서(281)를 더 포함한다.
상기에서 실내 팽창 밸브(23) 및 압력 센서(27)를 각 실내기(20)들에 대해 각각 설치되나, 복수개의 실내기(20)들에 대해 하나의 실내 팽창 밸브(23)와 하나의 압력 센서(27)가 설치되도록 하는 것도 가능하다.
공기조화기(1)는 액체 냉매관(31)의 압력, 온도 및 감압 후의 압력을 통해 냉매의 밀도를 산출하여 제어한다.
구체적으로는, 공기조화기(1)는 냉방 운전시는 다음과 같은 제어를 수행한다.
압력 센서(172, 27)를 통해 액체 냉매관(31)에 저장하고 있는 냉매의 물성 값을 검출한다. 압력 센서(17) 및 온도 센서(18, 28)가 검출한 냉매의 물성 값과, 압력 센서(172)가 검출한 실외 팽창 밸브(13)에 의한 감압 후의 압력으로부터 냉매의 밀도를 추정한다. 그리고, 냉매가 줄어든 양을 고려하여 냉매의 밀도를 결정하고, 실외 팽창 밸브(13)를 통한 감압으로 냉매의 밀도가 결정된 밀도가 되도록 제어한다. 예를 들면, 냉매 충전량을 30% 줄일 경우, 냉매의 밀도도 30% 줄어들도록 제어한다.
공기조화기(1)가 난방 운전을 수행할 경우에는 온도 센서(28)가 검출한 온도와 압력 센서(17)가 검출한 토출 압력을 통해 냉매의 물성값을 산출하고, 냉매의 물성값과 압력 센서(172)가 검출한 감압 후의 압력으로부터 냉매의 밀도를 추정한다.
상기 제 1 실시예 내지 제 4 실시예에 따른 공기조화기(1)는, 일례로 냉매량을 30% 줄이더라도 액체 냉매관(31)을 통과하고 있는 냉매의 밀도를 줄어든 냉매량에 대응하도록 30% 줄임으로써, 그 성능을 유지한 상태로 운전될 수 있다.
또, 운전 조건에 따라 액체 냉매관의 밀도를 조절하고, 실외기와 실내기 내의 냉매량을 운전 조건에 따른 최적의 냉매량으로 조절하면, 운전 조건에 따른 최적 효율로 공기조화기를 운전할 수 있다.
- 제 5 실시예의 개요
최근, 지구 온난화를 막기 위해 공기조화기에 사용되는 냉매량의 삭감이 요구되고 있으며, 이러한 요구에 대응하기 위해 액체 냉매의 일부를 기체 냉매로 대체하여 사용하는 방안이 모색되고 있다.
이러한 공기조화기 중에는 일본 특허공개 2002-162086호 공보에 개시된 바와 같이 압축기, 실내 열교환기, 제 1 감압 밸브, 제 2 감압 밸브 및 실외 열교환기로 차례로 냉매가 유동하도록 구성된 메인 냉매 회로와, 메인 냉매 회로의 제 1 감압 밸브와 제 2 감압 밸브 사이에서 분기하여 압축기에 연결되는 인젝션 회로를 포함한 공기조화기가 개시되어 있다.
이러한 공기조화기에서 액체 냉매의 일부를 기체 냉매로 대체한 후 난방 운전을 수행할 경우, 인젝션 회로를 통하여 압축기에 보내지는 냉매의 인젝션 압력이 낮아지고, 이에 의해 난방 성능이 저하된다는 문제가 있다.
따라서, 제 5 실시예는 인젝션 회로를 포함한 공기조화기에 있어서, 액체 냉매의 일부를 기체 냉매로 대체하더라도 난방 운전시, 인젝션 압력이 상승하고, 난방 능력을 유지할 수 있도록 하는 것을 주된 과제로 하는 것이다.
- 제 5 실시예
제 5 실시예에 따른 공기조화기(1)는 도 6에 도시한 바와 같이, 실내기(20)및 실외기(10)와, 실내기(20) 및 실외기(10)에 분산 배치된 히트펌프 사이클(300) 구성요소들을 포함한다.
공기조화기에 사용되는 냉매는 기체와 액체가 혼합된 2상의 냉매이며, 냉동사이클(300) 내를 순환하는 기상의 냉매는 평균 30% 이상의 부피를 갖도록 되어 있다.
실내기(20)은 기액 분리기(40)와, 서로 병렬로 연결된 제 1 감압 밸브(23A, 23B, 23C)들과, 제 1 감압 밸브(23A, 23B, 23C)들에 각각 직렬로 연결된 실내 열교환기(21A, 21B, 21C)를 포함한다.
제 1 감압 밸브(23A, 23B, 23C)들, 제 1 감압 밸브(23A, 23B, 23C)들 각각에 대응하는 실내 열교환기(21A, 21B, 21C)들은 별개의 공간(RA, RB, RC)에 각각 설치된다.
실외기(10)는 사방 밸브(14), 압축기(16), 실외 열교환기(11), 분류기(50), 제 2 감압 밸브(13) 및 보조 열교환기(60)를 포함한다.
히트펌프 사이클(300)은 기액 분리기(40), 제 1 감압 밸브(23A, 23B, 23C), 실내 열교환기(21A, 21B, 21C), 사방 밸브(14), 실외 열교환기(11), 분류기(50), 제 2 감압 밸브(13)가 차례로 연결된 메인 냉매 회로(320)와, 사방 밸브(14)에 압축기(16)가 연결된 압축 회로(310)를 포함한다.
히트펌프 사이클(300)은 기액 분리기(40)와 제 2 감압 밸브(13) 사이에서 메인 냉매 회로(320)로부터 분기되는 인젝션 유로(330)를 포함한다. 인젝션 유로(330)는 기액 분리기(40)와 제 2 감압 밸브(13) 사이를 통과하는 기액 2상의 냉매 일부가 실외 열교환기(11)에 전달되지 않고 압축기(16)로 안내되도록 한다.
인젝션 유로(330)는 그 일단이 압축기(16)의 흡입측에 연결되고 그 타단이 기액 분리기(40)와 제 2 감압 밸브(13) 사이의 메인 냉매 회로(320)에 연결되는 인젝션 냉매관(331)과, 인젝션 냉매관(331)에 설치되어 인젝션 냉매관(331)을 통과하는 냉매의 유량을 제어하는 유량 제어 밸브로 동작하는 전동 밸브(332)와, 압축기(16)와 전동 밸브(332) 사이의 인젝션 냉매관(331)에 설치되고 메인 냉매 회로(320)가 통과하는 보조 열교환기(60)를 포함한다.
히트펌프 사이클(300)은 메인 냉매 회로(320)로부터 분기되어 기액 분리기(40) 내의 기상 냉매 일부를 상술한 실내 열교환기(21A, 21B, 21C)와 압축기(16) 사이로 안내하는 제 1 바이패스 유로(340)를 더 포함한다.
제 1 바이패스 유로(340)는 그 일단이 기액 분리기(40)의 기상 공간에 연결되고 타단이 실내 열교환기(21A, 21B, 21C)와 압축기(16) 사이의 메인 냉매 회로(320)에 연결되는 제 1 바이패스 냉매관(341)과, 제 1 바이패스 냉매관(341)에 설치된 유량 제어 밸브인 전동 밸브(342)와, 전동 밸브(342)와 기액 분리기(40) 사이의 제 1 바이패스 냉매관(341)에 설치된 역지 밸브(343)를 포함한다. 역지 밸브(343)는 난방 운전 시 압축기(16)로부터 토출된 고압의 냉매가 기액 분리기(40)에 유입되는 것을 방지한다.
히트펌프 사이클(300)은 제 3 감압 밸브(352)가 메인 냉매 회로(320)에 설치된 제 2 감압 밸브(13)와 병렬로 연결되도록 하는 제 2 바이패스 유로(350)를 더 포함한다.
제 2 바이패스 유로(350)는 그 일단이 제 2 감압 밸브(13)와 분류기(50) 사이에 연결되고 그 타단이 제 2 감압 밸브(13)와 메인 냉매 회로(320)의 인젝션 유로(330)의 분기점과의 사이에 연결되는 제 2 바이패스 냉매관(351)과, 전자 팽창 밸브로 형성되어 제 2 바이패스 냉매관(351)에 설치된 제 3 감압 밸브(352)를 포함한다.
분류기(50)는 도 7에 도시한 바와 같이, 하나의 입구관(50a)과, 복수개의 출구관(50b)과, 입구관(50a)을 일단에 연결되고 복수개의 출구관(50b)들이 타단에 연결된 본체(50c)를 포함한다.
본체(50c)는 입구측의 개구로부터 출구측의 개구를 향해 진행하며 직경이 점진적으로 넓어지는 원통 형상으로 형성되고, 본체(50c)의 출구측의 개구에는 마개(50d)가 설치된다.
본체(50c)는 그 입구측에 마련되어 입구관(50a)이 설치되는 입구 연결 포트(50e)를 포함하며, 마개(50d)는 복수의 출구관(50b)이 설치되는 복수의 출구 연결 포트(50f)들을 포함한다.
본 실시예에서는 마개(50d)는 4개의 출구 연결 포트(50f)가 형성되고, 이 출구 연결 포트(50f)들은 원주 방향으로 서로 이격 배치된다. (도 8 참조).
본체(50c)의 입구 연결 포트(50e)에 입구관(50a)이 연결되고, 출구 연결 포트(50f)들에 출구관(50b)들이 연결된 상태에서, 본체(50c) 내부에는 입구관(50a)의 선단과 출구관(50b)들의 선단 사이에 몸체 공간(50g)가 형성된다. 몸체 공간(50a)은 그 출구측에서 그 입구측을 향하여 점진적으로 좁아지는 직경을 갖는다.
분류기(50)는 입구관(50a)의 내경(A)에 대한 각 출구관(50b)의 내경(B)의 비가 0.6 이상이 되도록 설정되고, 입구관(50a)의 내경(A)에 대한 몸체 공간(50g)의 최대 내경(C)의 비는 2.25 이하가 되도록 설정된다. 또한, 입구관(50a)의 내경(A)에 대한 몸체 공간(50g)의 입구측에서 출구측까지의 길이(D)의 비는 1.4 이하가 되도록 설정된다. 분류기(50)는 상기와 같은 조건을 만족하고, 출구관(50b)을 4개 이상 포함하는 것이 가능하다.
입구관(50a)이 중력 방향인 하측으로 연장되고, 복수개의 출구관(50f)들이 상측으로 연장되도록 분류기(50)가 배치된 상태에서, 입구관(50a)은 제 2 감압 밸브(13)에 연결되고 복수개의 출구관(50f)들은 실외 열교환기(11)의 전열관(미도시)들에 각각 연결된다.
또한 도면으로 도시하지 않았으나 본 실시예의 공기조화기(1)는 컨트롤러에 의해 제어되도록 구성되어 있다. 컨트롤러는 CPU, 메모리, AD/DA 컨버터, 입출력 수단 등을 포함한 소위 컴퓨터에 의해 구성된다. 컨트롤러는 메모리에 저장되어 있는 프로그램에 따라 공기조화기(1)의 구성들을 유기적으로 제어함으로써 공기조화기의 동작을 실현한다.
보다 상세하게 설명하면, 컨트롤러는 압축기(16)의 냉매 토출 압력이 ±0.3 MPa 이상일 경우, 분류기(50)의 입구관(50a)의 건조도가 0.12 이상이 되도록 히트 펌프 사이클(300)의 구성들을 제어한다. 이에 따라, 출구관(50f)들의 직경을 크게 하여 냉매의 유속을 상승시킬 수 있고, 압력 손실이 적은 분류기(50)를 사용할 수 있다.
분류기(50)의 각 출구관(50f)를 통과하는 냉매의 유속이 하기 관계식(수 1)으로부터 산출되는 임계 냉매 유속 U(m/s) 이상이 되도록 각종 히트펌프 사이클(300)의 구성들을 제어한다. 이와 같이 분류기(50)의 각 출구관(50f)들의 냉매 유속을 임계 냉매 유속 U 이상으로 제어함으로써, 액상의 냉매가 중력을 거슬러 각 출구관(50f)을 따라 상승하고, 분류기(50) 내에서의 편류는 방지된다.
[관계식 1]
Figure pat00002
상기에서 g는 중력 가속도(m/sec2), dx는 상기 분류기(50)의 상기 입구관(50a) 측의 건조도가 0.12 이상이 된 상태에서의 분류기(50)의 출구관(50f)의 내경(m), ρliq는 냉매의 액상 밀도(kg/m3), ρg는 냉매의 기상 밀도(kg/m3)이다.
다음으로, 난방 운전시에 있어서의 동작을 설명한다.
먼저, 컨트롤러는 실외에 설치된 외기 온도를 측정하는 온도 센서(미도시)로부터 외기 온도를 감지한다. 감지된 외기 온도가 설정 온도 이상 (구체적으로는 외기 온도가 7℃ 이상)일 경우에는 난방 성능이 낮아져도 문제가 없기 때문에, 컨트롤러는 제 1 감압 밸브(23A, 23B, 23C)를 크게 열리도록 제어하고, 실내 열교환기(21A, 21B, 21C)로부터 전달된 냉매를 큰 폭으로 감압한다. 또한 컨트롤러는 제 2 감압 밸브(13)와 제 3 감압 밸브(352)가 동시에 개방되도록 제어(제 1 제어)하여 분류기(50)에 유입되는 냉매의 양을 증가시킨다. 제 1 제어에 의해 인젝션 유로(330)를 통해 압축기(16)로 유입되는 냉매의 인젝션 압력은 감소하므로 압축기(16)의 냉매를 압축하는 능력이 저하되고 그에 따라 난방 능력은 저하되나, 메인 냉매 회로(320)를 통과하는 냉매의 압력 손실을 저감할 수 있다. 따라서 액상 냉매에 대한 기상 냉매의 비율을 증가시킬 수 있고, 액상 냉매의 양을 줄일 수 있다(도 9a 참조).
한편, 외기 온도가 설정 온도 미만 (구체적으로는, 외기 온도가 7℃ 미만)인 경우에는 난방 성능을 높게 유지할 필요가 있기 때문에, 컨트롤러는 제 1 감압 밸브(23A, 23B, 23C)가 작게 열리도록 제어하고, 실내 열교환기(21A, 21B, 21C)로부터 토출된 냉매를 작게 감압한다. 또한 컨트롤러는 제 2 감압 밸브(13)가 개방되고, 제 3 감압 밸브(352)를 폐쇄되도록 제어(제 2 제어)하여, 분류기(50)에 유입되는 냉매의 양을 감소시킨다. 제 2 제어에 의해 메인 냉매 회로(320)를 통과하는 냉매의 압력 손실이 증가하나, 인젝션 유로(330)를 통해 압축기(16)로 유입되는 냉매의 인젝션 압력은 상승하므로, 압축기(16)의 냉매를 압축하는 능력이 상승하여 난방 능력은 상승한다 (도 9b 참조).
본 실시예에서 분류기(50)는 기액 혼합의 2상 냉매가 입구관(50a) 측에서 복수개의 출구관(50f) 측으로 통과하는 경우에 있어서의 압력 손실을 감소시키는 구조를 갖고 있다. 따라서 난방 운전시 냉매의 압력 손실을 대폭 줄일 수 있으며, 액상 냉매에 대한 기상 냉매의 비율을 대폭 줄일 수 있다. 또한, 이러한 분류기(50)의 압력손실을 줄이기 위한 구성은 냉방 운전에 있어서도 냉방 능력을 상승시키는 효과를 발휘한다.
상술한 바와 같이 분류기(50)에 의한 압력 손실이 감소하므로 메인 냉매 회로(320)를 통과하는 냉매의 유량이 증가하고, 인젝션 유로(330)를 통하여 압축기(16)에 유입되는 냉매의 인젝션 압력이 상승한다. 따라서 압축기(16)의 냉매를 압축하는 성능이 향상하여 냉방 능력은 향상된다.
- 제 6 실시예
본 발명의 제 6 실시예는 상술한 제 5 실시예의 첫 번째 변형예에 따른 공기조화기(1)이다.
도 10에 도시한 바와 같이 제 6 실시예에 따른 공기조화기(1)는 그 일단이 제 2 감압 밸브(13)와 분류기(50) 사이에 연결되고, 그 타단이 기액 분리기(40)와 메인 냉매 회로(320)의 기액 분리기(40)(또는 제 1 감압 밸브(23A, 23B, 23C))의 사이에 설치되는 제 2 바이패스 유로(350)를 포함한다.
제 2 바이패스 유로는(350) 난방 운전시 메인 냉매 회로(320)에서의 인젝션 유로(330)와의 분기점의 상류측에 연결되는 제 2 바이패스 냉매관(351)을 포함한다.
난방 운전시 이러한 공기조화기(1)는 인젝션 유로(330)를 통해 압축기(16)로 유입되는 냉매의 인젝션 압력을 제 3 감압 밸브(352)를 통해 제어할 수 있다. 따라서 공기조화기(1)를 외기 온도에 대응하도록 보다 세밀하게 제어할 수 있다.
상기에서 컨트롤러는 공기조화기의 난방 운전시 외기 온도를 기준으로 공기조화기의 동작을 제어하나, 외기 온도 대신 제 3 감압 밸브(352)의 고압측과 저압측 사이의 압력차와 같이 외기 온도를 간접적으로 나타낸 값(외기 온도 지표값)을 기준으로 공기조화기의 동작을 제어하는 것도 가능하다.
컨트롤러가 외기 온도 대신 제 3 감압 밸브(352)의 고압측과 저압측 사이의 압력차를 기준으로 공기조화기(1)의 동작을 제어할 경우, 압력차가 0.7 MPa 이상인 경우에 상술한 제 1 제어가 수행되도록 하고, 압력차가 0, 7 MPa 미만인 경우에 상술한 제 2 제어가 수행되도록 하는 것이 가능하다.
컨트롤러는 상기와 같이 외기 온도 지표 값이 나타낸 외기 온도가 소정 온도 이상인 것을 기준으로 공기조화기를 제어하거나, 실외기의 실내 부하가 설정 비율 이상인 것을 기준으로 공기조화기를 제어하는 것도 가능하다.
또한, 외기 온도 지표 값이 나타낸 외기 온도가 7℃ 이상, 실외기의 실내 부하의 50% 이상의 두 가지 조건 중의 어느 하나 또는 둘 다 만족할 경우에 상술한 제 1 제어를 실시하고, 두 가지 조건을 모두 만족하지 못할 경우에는 상술한 제 2 제어가 실시되도록 하는 것도 가능하다.
또한, 분류기(50)는 본체(50c)의 내부에 원뿔 형상의 가이드부재를 설치하여 입구관(50a)을 통해 유입된 냉매가 출구관(50b)들로 분산 안내되도록 하는 것도 가능하다.
보다 상세히 설명하면, 마개(50d)의 중앙에 원뿔 형상의 가이드부재를 설치한다. 가이드부재는 그 축이 입구관(50a)의 축과 일치되도록 설치되되, 출구 연결 포트(50f)들을 덮지 않도록 설치된다. 또한 가이드부재는 원뿔 형상 외에도 출구관(50b)들을 각각 대응하는 면들을 갖는 각뿔 형성으로 형성되는 것도 가능하다.
상기에서 분류기(50)는 본체(50c)에 입구관(50a)과 복수의 출구관(50f)들을 삽입하여 연결된 구조로 형성되나, 본체(50c)에 입구관(50a)과 복수개의 출구관(50f)이 일체로 형성되는 것도 가능하다.
상기와 같은 공기조화기(1)는 난방 운전시 인젝션 압력을 상승시켜 난방 성능을 향상시킬 수 있으며, 액상 냉매 일부를 기상 냉매로 대체하면서도 필요한 냉난방 성능은 유지할 수 있다.
- 제 7 실시예의 개요
최근, 지구 온난화 방지를 위해 공기조화기에 사용되는 냉매의 삭감이 요구되고 있다.
일본 특허공개 2001-174088호에 개시된 공기조화기는 기액 분리기를 통해 냉매를 기상과 액상으로 분리하고, 기액 분리기에서 분리된 액상 냉매만을 실내기들에 전달하는 방식으로 동작한다.
그런데 이러한 방식의 공기조화기는 사용되는 냉매의 양을 감소시킬 경우, 공기 조화기의 성능이 곧바로 저하되므로, 공기조화기의 성능을 유지하면서 상기와 같은 요구를 충족시키기 어렵다.
따라서 상기와 같은 요구를 충족시키기 위해서 액상 냉매 일부를 기상 냉매로 대체하는 방식이 시도되고 있다.
그런데 일본 특허공개 평6-241592호 공보에 개시된 것과 같이 복수개의 실내기들을 포함한 공기조화기에 있어서, 액상 냉매 일부를 기상 냉매로 대체할 경우, 실내기들에 냉매를 분배하기 위한 분배 유로들의 분기 부분에서 건조도가 균일하지 못하고, 실내기들에 유입되는 기상 냉매의 양이 일정하게 유지되지 못하여 변동되고, 기상 냉매가 많이 유입되는 실내기의 경우 공기 조화 성능이 저하된다는 문제가 있다.
따라서, 본 실시예는 복수의 실내기들을 포함하고 액상 냉매의 일부가 기상 냉매로 대체된 공기조화기에 있어서, 실내기들에 전달되는 기상 냉매의 양의 차이를 줄여 실내기들에 가능한 균일한 양의 기상 냉매가 전달되도록 하는 것을 주된 과제로 한다.
- 제 7 실시예
본 실시예에 따른 공기조화기(1)는 도 11에 도시한 바와 같이, 실내기(20) 및 실외기(10)와, 실내기(20) 및 실외기(10)에 포함되며 냉매가 순환하는 히트펌프 사이클(300)을 포함한다. 상기에서 냉매는 기상 및 액상의 2상 냉매이다.
실내기(20)은 기액 분리기(40)와, 서로 병렬로 연결된 실내 팽창 밸브(23A, 23B, 23C)들과, 실내 팽창 밸브(23A, 23B, 23C)들에 각각 직렬로 연결된 복수의 실내 열교환기(21A, 21B, 21C)들을 포함한다. 실내 팽창 밸브(23A, 23B, 23C)들과 각 실내 팽창 밸브(23A, 23B, 23C)에 대응하는 실내 열교환기(21A, 21B, 21C)들은 각각 별개의 공간(RA, RB, RC)에 설치된다.
따라서 제 1 실내 열교환기(21A) 및 제 1 실내 팽창 밸브(23A)가 제 1 공간(RA)에 설치되는 제 1 실내기가 되고, 제 2 실내 열교환기(21B) 및 제 2 실내 팽창 밸브(23B)가 제 2 공간(RB)에 설치되는 제 2 실내기가 되고, 제 3 실내 열교환기(21C) 및 제 3 실내 팽창 밸브(23C)가 제 3 공간(RC)에 설치되는 제 3 실내기가 된다.
실외기(10)은 사방 밸브(14), 압축기(16), 실외 열교환기(11), 체류 탱크(40a) (50), 실외 팽창 밸브(13) 및 보조 열교환기(60)를 포함한다.
히트펌프 사이클(300)은 메인 냉매 회로(320)과, 압축 회로(310)를 포함한다. 메인 냉매 회로(320)는 기액 분리기(40), 실내 팽창 밸브(23A, 23B, 23C), 실내 열교환기(21A, 21B, 21C), 사방 밸브(14)(사방밸브), 실외 열교환기(11), 체류 탱크(40a)(50) 및 실외 팽창 밸브(13)가 차례로 연결되어 형성되며, 압축 회로(310)는 사방 밸브(14)에 압축기(16)가 연결되어 형성된다.
기액 분리기(40)는 냉방 운전시 실외 팽창 밸브(13) 측에서 전달되는 2상 냉매를 일시적으로 체류시켜 2상의 냉매가 기상과 액상으로 분리되도록 한 후, 기상 냉매 일부 및 액상 냉매 전부를 실내 팽창 밸브(23A, 23B, 23C) 측으로 배출한다.
기액 분리기(40)는 도 12에 나타낸 바와 같이, 일시적으로 냉매를 체류시켜서 냉매가 기상과 액상으로 분리되도록 하는 체류 탱크(40a)와, 체류 탱크(40a)의 내부 공간에 연결되어 냉매를 유입될 수 있도록 하는 유입구(40b)와, 체류 탱크(40a)의 기상 공간(GP)과 액상 공간(LP)을 가로질러 연결되어 기상 냉매 일부 및 액상 냉매 전부가 배출되도록 하는 제 1 배출구(40c)와, 체류 탱크(40a)의 기상 공간(GP)에 연결되어 기상 냉매 일부를 유출하는 제 2 배출구(40d)를 포함한다.
본 실시예에서 체류 탱크(40a)는 수평 방향으로 연장되는 원통 형상으로 형성되고, 유입구(40b)와 제 1 배출구(40c)는 체류 탱크(40a)의 서로 대향하는 측면에 마련되고, 제 2 배출구(40d)가 체류 탱크(40a)의 상면에 마련된다.
체류 탱크(40a)는 유입구(40b) 및 제 1 배출구(40c)의 내경에 비해 큰 직경을 가진다. 체류탱크(40a)의 직경은 유입구(40b)로부터 체류 탱크(40a) 내에 유입된 기액 2상 냉매가 성층류가 될 수 있는 길이로 설정된다.
히트펌프 사이클(300)은 메인 회로(320)로부터 분기되어 기액 분리기(40)과 실외 팽창 밸브(13) 사이에 흐르는 기액 2상 냉매 일부를 압축기(16)에 안도하는 인젝션 유로(330)를 더 포함한다.
인젝션 유로(330)는 그 일단이 압축기(16)의 흡입 측에 연결되고 그 타단이 기액 분리기(40)와 실외 팽창 밸브(13) 사이의 메인 회로(320)에 연결되는 인젝션 냉매관(331)과, 인젝션 냉매관(331)에 배치되는 유량 제어 밸브인 전동 밸브(332)와, 인젝션 냉매관(331)에서 압축기(16)와 전동 밸브(332) 사이에 설치되고 메인 회로(320)를 통과하도록 배치되는 보조 열교환기(60)를 포함한다.
또한 히트펌프 사이클(300)은 메인 회로(320)로부터 분기되어 기액 분리기(40) 내의 기상 냉매 일부를 실내 열교환기(21A, 21B, 21C)와 압축기(16) 사이로 안내하는 바이패스 유로(340)(제 1 바이패스 유로)를 더 포함한다.
바이패스 유로(340)는 그 일단이 기액 분리기(40)의 제 2 배출구(40d)에 연결되고 그 타단이 실내 열교환기(21A, 21B, 21C)와 압축기(16) 사이의 메인 회로(320)에 연결되는 제 1 바이패스 냉매관(341)과, 제 1 바이패스 냉매관(341)에 형성된 유량 제어 밸브 또는 개폐 밸브인 전동 밸브(342)와, 전동 밸브(342)와 기액 분리기(40) 사이의 제 1 바이패스 냉매관(341)에 설치된 역지 밸브(343)와, 전동 밸브(342)를 통과하여 제 1 바이패스 냉매관(341)을 따라 유동하는 기상 냉매의 온도를 측정하는 온도 센서(344)를 포함하낟. 역지 밸브(343)는 난방 운전시 압축기(16)로부터 토출된 고압의 냉매가 기액 분리기(40)에 유입되는 것을 방지한다.
메인 회로(320)는 냉방 운전시 기액 분리기(40)로부터 토출되는 기상 냉매 일부와 액상 냉매 모두를 실내 팽창 밸브(23A, 23B, 23C)들로 분배하는 분배 유로(360)를 포함한다.
분배 유로(360)는 그 일단이 기액 분리기(40)의 제 1 배출구(40c)에 연결되고 그 타단이 실내 팽창 밸브(23A, 23B, 23C)들에 대응하는 개수로 분기되는 제 1 분기 냉매관(361)들을 포함한다. 제 1 분기 냉매관(361)들은 각각의 타단이 각각 대응하는 실내 팽창 밸브(23A, 23B, 23C)에 연결된다.
본 실시예의 제 1 분기 냉매관(361)은 기액 분리기(40)의 제 1 배출구(40c)에 연결되는 일단측에서부터 실내 팽창 밸브(23A, 23B, 23C)에 대응하는 개수로 분기되어 연장되는 타단을 갖는다. 제 1 분기 냉매관(361)의 일단측으로부터 타단측까지의 거리는 1m 이내인 것이 바람직하다.
본 실시예의 공기조화기(1)는 컨트롤러(미도시)에 의해 제어된다. 컨트롤러는 CPU, 메모리, AD/DA 컨버터 및 입출력 수단을 포함한 이른바 컴퓨터에 의해 구성된다. 컨트롤러는 메모리에 저장되어 있는 프로그램에 따라 공기조화기(1)의 구성들을 유기적으로 제어함으로써 공기조화기의 동작을 실현한다.
다음으로, 이러한 공기조화기(1)의 냉방 운전시에 있어서의 동작을 설명한다.
먼저, 컨트롤러는 실외 열교환기(11)로부터 토출되는 기액 2상 냉매를 실외 팽창 밸브(13)에 의해 건조도가 0.03 이상이 되도록 감압한다. 여기서 컨트롤러는 기액 분리기(40)를 통과하는 기상 냉매의 겉보기 유속이 0.2m/s 이하, 액상 냉매의 겉보기 유속이 10m/s 이하가 되도록 구성들을 제어한다.
이러한 제어에 따라 기액 분리기(40) 내에 유입된 기액 2상 냉매는 기상과 액상으로 분리된다. 제 1 배출구(40c)는 액상 냉매에 의해 거의 잠겨 있는 상태가 되므로, 이러한 상태에서 제 1 배출구(40c)를 통해서는 액상 냉매 전부와 기상 냉매 일부만이 배출된다. 따라서, 배출구(40c)를 통해 배출되는 냉매의 건조도는 0.03 미만이 되도록 할 수 있다.
또한 컨트롤러는 기액 분리기(40)에서 바이패스 냉매관(341)로 유입된 기상 냉매의 온도를 온도 센서(344)로 감지하고, 기액 분리기(40)에서 바이패스 냉매관(341)을 통하여 실내 열교환기(21A, 21B, 21C)를 우회하는 기상 냉매의 유량을 전동 밸브(332)로 제어하여 바이패스 냉매관(341)에 액상 냉매가 유입되지 않도록 한다.
상기와 같은 구성을 통해 기액 분리기(40) 내의 기상 냉매 일부와 액상 냉매 전부를 각 실내 팽창 밸브(21A, 21B, 21C)들에 분배할 수 있다.
- 제 8 실시예
본 발명의 제 8 실시예는 상술한 제 7 실시예의 첫 번째 변형예에 따른 공기조화기(1)로, 분배 유로(360)의 변형예이다.
도 13에 도시한 바와 같이, 제 8 실시예에 따른 공기조화기(1)에는 바이패스 냉매관(341)을 포함하지 않으며, 분배 유로(360)는 그 일단이 기액 분리기(40)의 제 1 배출구(40c)에 연결되고 타단이 실내 팽창 밸브(23A, 23B, 23C)에 대응하는 개수로 분기된 복수의 제 1 분기 냉매관(361)들과, 그 일단이 기액 분리기(40)의 제 2 배출구(40d)에 연결되고 그 타단이 실내 팽창 밸브(23A, 23B, 23C)에 대응하는 개수로 분기되는 제 2 분기 냉매관(362)들을 포함한다.
서로 대응하는 제 1 분기 냉매관(361) 타단과 제 2 분기 냉매관(362)의 타단은 서로 합류되어 대응하는 실내 팽창 밸브(23A, 23B, 23C)에 각각 연결된다. 이러한 구성을 통해 기액 분리기(40) 내의 기상 냉매 전부와 액상 냉매 전부는 각 실내 팽창 밸브(23A, 23B, 23C)에 분배된다.
- 제 9 실시예
본 발명의 제 9 실시예는 상술한 제 7 실시예의 두 번째 변형예에 따른 공기조화기(1)로, 기액 분리기(40) 및 분배 유로(360)의 변형예이다.
도 14에 도시한 바와 같이, 공기조화기(1)는 바이패스 냉매관(340)을 포함하지 않는다.
공기조화기(1) 포함된 기액 분리기(40)는 도 15에 도시한 바와 같이 일시적으로 냉매를 체류시켜서 냉매가 기상과 액상으로 분리되도록 하는 체류 탱크(40a)와, 체류 탱크(40a)의 내부 공간에 연결되며 냉매가 유입되는 유입구(40b)와, 체류 탱크(40a)의 기상 공간(GP)에 연결되며 기상 냉매가 배출되는 제 2 배출구(40d)와, 체류 탱크(40a)의 액상 공간(LP)에 연결되며 액상 냉매가 배출되는 제 3 배출구(40e)를 포함한다.
분배 유로(360)는 도 14에 도시한 바와 같이, 그 일단이 기액 분리기(40)의 제 2 배출구(40d)에 연결되고 그 타단이 실내 팽창 밸브(23A, 23B, 23C)에 대응하는 수로 분기되는 제 2 분기 냉매관(362)과, 그 일단이 기액 분리기(40)의 제 3배출구(40e)에 연결되고 그 타단이 실내 팽창 밸브(23A, 23B, 23C)에 대응하는 수로 분기되는 제 3 분기 냉매관(363)을 포함한다.
서로 대응하는 제 2 분기 냉매관(362)의 타단과 제 3 분기 냉매관(363)의 타단은 서로 합류되어 대응하는 실내 팽창 밸브(23A, 23B, 23C)에 연결된다. 이러한 구성을 통해 기액 분리기(40) 내의 기상 냉매 전부와 액상 냉매 전부는 각 실내 팽창 밸브(23A, 23B, 23C)에 분배된다.
- 제 10 실시예
본 발명의 제 10 실시예는 상술한 제 7 실시예의 세 번째 변형예에 따른 공기조화기(1)로, 기액 분리기(40) 및 분배 유로(360)의 변형예이다.
본 실시예에 따른 공기조화기는 도 16에 도시한 바와 같이, 바이패스 냉매관(341)을 포함하지 않는다.
공기조화기(1)의 기액 분리기(40)는 도 17a에 도시한 바와 같이, 일시적으로 냉매를 체류시켜서 냉매가 기상과 액상으로 분리되도록 하는 체류 탱크(40a)와, 체류 탱크(40a)의 내부 공간에 연결되어 냉매가 유입되는 유입구(40b)와, 체류 탱크(40a)의 액상 공간(LP)에 연결되되며 실내 팽창 밸브(23A, 23B, 23C)에 대응하는 개수의 삽입구(40f)들을 포함한다.
분배 유로(360)는 도 16에 도시한 바와 같이, 실내 팽창 밸브(23A, 23B, 23C)에 대응하는 개수의 제 4 분기 냉매관(364)을 포함한다. 분기 냉매관(364)들 각각의 일단은 체류 탱크(40a)의 각각 다른 삽입구(40f)에 설치되며 액상 공간(LP)을 관통하여 기상 공간(GP)에 도달하도록 설치되며, 분기 냉매관(364)들의 타단은 각각 다른 실내 팽창 밸브(23A, 23B, 23C)에 연결된다.
각 분기 냉매관(364)의 일단측에는 도 17b에 도시한 같이, 기상 공간(GP)과 대응하는 위치에 제 1 취입구(364a)가 형성되고, 액상 공간(LP)과 대응하는 위치에 제 2 취입구(364b)가 형성된다. 제 1 취입구(364a) 및 제 2 취입구(364b)는 기액 분리기(40)의 유입구(40b)와 반대 방향, 즉, 기액 분리기(40) 내의 냉매가 흐르는 방향을 향해 개구된다.
제 1 취입구(364a)와 제 2 취입구(364b)의 개구 면적은 기액 2상 냉매에 포함된 기상 냉매와 액상 냉매의 비에 대응하는 넓이로 형성된다. 즉, 제 1 취입구(364a)의 개구 면적 비율은 기액 2상 냉매 중에 포함된 기상 냉매의 비율과 일치하고, 제 2 취입구(364b)의 개구 면적 비율은 기액 2상 냉매 중에 포함되는 액상 냉매의 비율과 일치한다.
상기와 같은 구성을 통해 기액 분리기(40) 내의 기상 냉매 전체와 액상 냉매 전부를 각 실내 팽창 밸브(23A, 23B, 23C)에 분배할 수 있다.
상기에서 제 8 내지 제 10 실시예에 따른 공기조화기(1)는 바이패스 유로(340)를 포함하지 않도록 되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 공기조화기(1)가 바이패스 유로(340)를 포함하도록 하고, 기액 분리기(40) 내의 기상 냉매 일부가 실내 열교환기(21A, 21B, 21C)의 압축기(16) 측에 전달되도록 하는 것도 가능하다. 이러한 경우, 기액 분리기(40) 내의 기상 냉매의 나머지 일부와 액상 냉매 전부는 각 실내 팽창 밸브(23A, 23B, 23C)에 분배된다.
상술한 제 7 실시예에 따른 공기조화기는 액상 냉매 일부를 기상 냉매로 대체하더라도 각 실내기에 유입되는 기상 냉매의 양의에는 큰 차이가 없어, 각 실내기에는 균일하게 기상 냉매가 전달된다. 따라서 실내기들의 공기 조화 성능을 일정하게 유지할 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상기 설명한 특정 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 특허청구범위에 명시된 본 발명의 기술적 사상으로서의 요지를 벗어나지 아니하는 범위 안에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 또는 변형 가능한 다양한 다른 실시예들도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.
1: 공기조화기
10: 실외기
11: 실외 열교환기
12: 송풍기
13: 실외 팽창 밸브(제 2 감압 밸브)
16: 압축기
20: 실내기
21: 실내 열교환기
22: 송풍기
23: 실내 팽창 밸브
40: 기액 분리기
50: 체류 탱크(40a)
320: 인젝션 유로
340: 바이패스 유로(제 1 바이패스 유로)
350: 제 2 바이패스 유로
352: 제 3 감압 밸브
360: 분류 유로

Claims (20)

  1. 실외기에 배치된 실외 열교환기와,
    실내기에 배치된 실내 열교환기와,
    실외 열교환기와 실내 열교환기를 연결하는 냉매관과,
    상기 냉매관을 통과하는 액상 냉매와 기상 냉매의 비율을 조절하는 냉매 비율 조절장치를 포함하는 공기조화기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 냉매 비율 조절장치는 상기 냉매관에 차례로 배치되어 상기 실외 열교환기와 상기 실내 열교환기 중 어느 하나에서 다른 하나로 유동하는 냉매를 단계적으로 감압하는 복수의 냉매 비율 조절장치들을 포함하는 공기조화기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 복수의 냉매 비율 조절장치들 중 냉매의 유동 방향 상류측에 위치한 어느 하나의 상기 냉매 비율 조절장치는 상기 실외 열교환기와 상기 실내 열교환기 중 냉매의 응축이 이루어지는 측의 응축 압력에 따라 냉매 감압량을 조절하는 공기조화기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    냉방 운전시 냉매가 상기 실외 열교환기를 바이패스하도록 하는 바이패스관과, 상기 바이패스관에 배치된 개폐 밸브를 더 포함하는 공기조화기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    냉방 운전시 상기 실외 열교환기의 상류 측에 배치되어 냉매를 압축하는 압축기와,
    상기 실내 열교환기의 기체 압력에 대응하여 상기 개폐 밸브를 제어하는 컨트롤러를 더 포함하는 공기조화기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    난방 운전시 냉매가 상기 실내 열교환기를 바이패스하도록 하는 바이패스관과,
    상기 바이패스관을 개폐하는 개폐 밸브를 더 포함하는 공기조화기.
  7. 압축기, 실내 열교환기, 제 1 감압 밸브, 제 2 감압 밸브, 제 3 감압밸브 및 실외 열교환기가 차례로 연결된 메인 냉매 회로와,
    상기 메인 냉매 회로의 상기 제 1 감압 밸브와 상기 제 2 감압 밸브 사이에서 분기되어 상기 압축기에 연결되는 인젝션 회로와,
    상기 제 3 감압 밸브가 상기 제 2 감압 밸브와 병렬로 연결되도록 하는 바이패스관을 포함하는 공기조화기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 바이패스관은 그 일단이 상기 실외 열교환기와 상기 제 2 감압 밸브 사이에 연결되고 그 타단이 상기 메인 냉매 회로와 상기 인젝션 회로의 분기점 보다 상기 실내 열교환기와 인접하게 연결되는 공기조화기.
  9. 제 7 항에 있어서,
    외기 온도 또는 외기 온도 지표 값을 측정하는 센서와,
    상기 외기 온도에 따라 상기 제 1 감압 밸브, 상기 제 2 감압 밸브 및 상기 제 3 감압 밸브를 제어하는 컨트롤러를 더 포함하는 공기조화기.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 메인 냉매 회로는 상기 실외 열교환기가 포함하는 복수의 전열관들로 냉매를 분배하는 분류기를 더 포함하고,
    상기 분류기는 상기 제 2 감압 밸브 측으로 연장되는 하나의 입구관과, 상기 상기 복수의 전열관들에 연결되는 복수개의 출구관들을 포함하는 공기조화기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 분류기는 상기 입구관이 하측을 향하고 상기 복수개의 출구관들이 상측을 향하도록 설치되며,
    상기 컨트롤러는 상기 분류기의 상기 각 출구관을 흐르는 냉매의 유속을 하기 관계식으로 표시되는 한계 냉매 유속(U) 이상이 되도록 제어하는 공기조화기.
    [관계식 1]
    Figure pat00003

    g는 중력 가속도(m/sec2), dx는 상기 분류기의 상기 입구관측의 건조도가 0.12 이상이 된 상태에 있어서의 상기 분류기의 출구관 내경(m), ρliq는 냉매의 액상 밀도(kg/m3), ρg는 냉매의 기상 밀도(kg/m3)이다.
  12. 압축기와,
    실외 열교환기와,
    서로 병렬 연결되는 복수개의 팽창 밸브 및 상기 복수의 팽창 밸브들에 각각 직렬 연결되는 복수개의 실내 열교환기들을 갖는 냉매 회로와,
    상기 복수개의 팽창 밸브와 상기 실외 열교환기 사이에 설치되는 기액 분리기를 포함하며,
    상기 기액 분리기 내의 기상 냉매의 적어도 일부 및 액상 냉매 전부를 상기 복수의 팽창 밸브들에 분배하는 분배 유로를 포함하는 공기조화기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기액 분리기 내의 기상 냉매 일부를 상기 압축기와 상기 복수의 실내 열교환기와 사이로 바이패스하는 바이패스 유로를 더 포함하는 공기조화기.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 분배 유로는 그 일단이 상기 기액 분리기의 기상 공간과 액상 공간을 통과하도록 연결되고 그 타단이 상기 복수개의 팽창 밸브에 대응하는 개수로 분기되는 복수의 제 1 분기 냉매관들을 포함하며,
    상기 복수의 제 1 분기 냉매관들의 각 타단은 상기 복수의 팽창 밸브들에 연결되는 공기조화기.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 분배 유로는 그 일단이 상기 기액 분리기의 기상 공간과 액상 공간을 가로지르도록 연결되고 그 타단이 상기 복수개의 팽창 밸브들에 대응하는 개수로 분기되는 복수의 제 1 분기 냉매관들과, 그 일단이 상기 기액 분리기의 기상 공간에 연결되고 그 타단이 상기 복수의 팽창 밸브들에 대응하는 개수로 분기되는 제 2 분기 냉매관을 포함하며,
    상기 제 1 분기 냉매관들과 상기 제 2 분기 냉매관들의 서로 대응하는 타단은 합류되어 상기 복수의 팽창밸브들 중 대응하는 상기 팽창밸브에 연결되는 공기조화기.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 분배 유로는 그 일단이 상기 기액 분리기의 기상 공간에 연결되고 그 타단이 상기 복수의 팽창 밸브들에 대응하는 개수로 분기되는 제 2 분기 냉매관과, 그 일단이 상기 기액 분리기 내의 액상 공간에 연결되고 그 타단이 상기 복수의 팽창 밸브들에 대응하는 개수로 분기되는 제 3 분기 냉매관을 포함하고,
    상기 제 2 분기 냉매관들과 상기 제 3 분기 냉매관들의 서로 대응하는 타단은 합류되어 상기 복수의 팽창밸브들 중 대응하는 상기 팽창밸브에 연결되는 공기조화기.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 분배 유로는 상기 복수의 팽창 밸브들에 대응하는 개수의 제 4 분기 냉매관들을 포함하고,
    상기 각 제 4 분기 냉매관은 그 일단이 상기 기액 분리기의 기상 공간 및 기상 공간에 대하여 별도로 연결되고 그 타단이 대응하는 상기 팽창 밸브에 연결되는 공기조화기.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 4 분기 냉매관들은 그 일단이 상기 기액 분리기에 대하여 액상 공간을 관통하여 기상 공간에 도달하도록 설치되며,
    상기 각 제 4 분기 냉매관은 그 일단측에 마련되어 상기 기액 분리기 내의 기상 냉매가 취입되는 제 1 취입구와, 상기 기액 분리기 내의 액상 냉매가 취입되는 제 2 취입구를 포함하는 공기조화기.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 취입구와 상기 제 2 취입구 중 적어도 하나는 상기 기액 분리기 내를 통과하는 냉매의 유동 방향을 향해 개구되는 공기조화기.
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 제 1 취입구의 개구 면적과 상기 제 2 취입구의 개구 면적의 비는 기상 냉매와 액상 냉매의 비와 동일하게 형성되는 공기조화기.
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