KR20190001843A

KR20190001843A - 실외 열교환기

Info

Publication number: KR20190001843A
Application number: KR1020170082006A
Authority: KR
Inventors: 박한샘; 이강욱; 정호종
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-06-28
Filing date: 2017-06-28
Publication date: 2019-01-07

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 실외 열교환기는, 공기와 냉매가 열교환하는 우측 열교환부와, 공기와 냉매가 열교환하는 좌측 열교환부를 포함하고, 상기 우측 열교환부와 상기 좌측 열교환부는 공기의 유동방향을 따라 순서대로 배치되고, 냉방운전 시 압축기를 통과한 냉매가 상기 좌측 열교환부에서 열교환되고, 상기 좌측 열교환부를 통과한 냉매가 상기 우측 열교환부로 유입되어 열교환되고, 난방운전 시 실내 열교환기를 통과하고 교축된 냉매가 상기 좌측 열교환부에서 열교환되고, 상기 좌측 열교환부를 통과한 냉매가 상기 우측 열교환부로 유입되어 열교환되는 것을 특징으로 한다.

Description

실외 열교환기 {Outdoor heat exchanger}

본 발명은 실외 열교환기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열교환 능력이 향상된 실외 열교환기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 압축기, 실외열교환기, 팽창밸브 및 실내 열교환기를 포함하는 냉동 사이클을 이용하여 실내를 냉방 또는 난방시키는 장치이다. 즉 실내를 냉방시키는 냉방기, 실내를 난방시키는 난방기로 구성될 수 있다. 그리고 실내를 냉방 또는 난방시키는 냉난방 겸용 공기조화기로 구성될 수도 있다.

상기 공기조화기가 냉난방 겸용 공기조화기로 구성되는 경우, 냉방운전과 난방운전에 따라 압축기에서 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 사방밸브를 포함하여 구성된다. 즉 냉방운전 시 압축기에서 압축된 냉매는 사방밸브를 통과하여 실외열교환기로 유동을 하고 실외열교환기는 응축기 역할을 한다. 그리고, 실외열교환기에서 응축된 냉매는 팽창밸브에서 팽창된 후, 실내열교환기로 유입된다. 이 때, 실내열교환기는 증발기로 작용을 하게 되고, 실내열교환기에서 증발된 냉매는 다시 사방밸브를 통과하여 압축기로 유입된다.

한편, 난방운전시 압축기에서 압축된 냉매는 사방밸브를 통과하여 실내열교환기로 유동을 하고 실내열교환기는 응축기 역할을 한다. 그리고, 실내열교환기에서 응축된 냉매는 팽창밸브에서 팽창된 후, 실외열교환기로 유입된다. 이때 실외열교환기는 증발기로 작용을 하게 되고, 실외열교환기에서 증발된 냉매는 다시 사방밸브를 통과하여 압축기로 유입된다.

실외 열교환기에서 냉매의 흐름은 냉방운전과 난방운전 시에 서로 반대가 되고,실외 열교환기 내에서 공기의 흐름은 일 방향으로 형성된다. 따라서, 실외 열교환기에서 냉방운전 시에는 냉매와 공기가 대향류(냉매와 공기가 서로 평행하면서 반대방향으로 진행)로 열교환되나, 난방운전 시에는 냉매와 공기가 대향류로 열교환되지 못하는 문제점이 존재한다. 물론, 반대의 경우에는 냉방운전 시에 냉매와 공기가 대향류로 열교환되지 못하는 문제점이 존재한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 냉방 운전시와 난방 운전시 냉매의 유로가 가변되는 실외 열교환기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 과제는 난방 운전과 냉방 운전 시에 냉매와 공기가 대향류로 열교환되게 하여 난방 운전과 냉방 운전에서 효율을 향상시킨 실외 열교환기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 과제는 다수의 체크밸브를 통해서 실외 열교환기의 유로가 제어가 되므로, 냉방 운전과 난방 운전 시에 별도로 컨트롤어의 제어가 필요 없고, 컨트롤러의 연산 부담을 완화한 실외 열교환기를 제공하는 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 실외 열교환기는, 공기와 냉매가 열교환하는 우측 열교환부와, 공기와 냉매가 열교환하는 좌측 열교환부를 포함하고, 상기 우측 열교환부와 상기 좌측 열교환부는 공기의 유동방향을 따라 순서대로 배치되고, 냉방운전 시 압축기를 통과한 냉매가 상기 좌측 열교환부에서 열교환되고, 상기 좌측 열교환부를 통과한 냉매가 상기 우측 열교환부로 유입되어 열교환되고, 난방운전 시 실내 열교환기를 통과하고 교축된 냉매가 상기 좌측 열교환부에서 열교환되고, 상기 좌측 열교환부를 통과한 냉매가 상기 우측 열교환부로 유입되어 열교환되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 실외 열교환기는 냉방운전과 난방운전 시에 냉매와 공기와 대향류로 열교환되도록 조절하는 다수 개의 체크밸브를 더 포함한다.

본 발명의 실외 열교환기에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째, 본 발명은 냉방 운전시와 난방 운전시 냉매의 유로가 가변되어서, 실외 열교환기에서 냉매의 응축효율 및 증발효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

둘째, 본 발명은 난방 운전과 냉방 운전 시에 냉매와 공기가 대향류로 열교환되게 하여 난방 운전과 냉방 운전에서 효율이 크게 향상되는 이점이 존재한다.

셋째, 본 발명은 다수의 체크밸브를 통해서 실외 열교환기의 유로가 제어가 되므로, 냉방 운전과 난방 운전 시에 별도로 컨트롤어의 제어가 필요 없어 제어가 쉽고, 제조비용이 절감되는 이점이 존재한다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 구성도이다.
도 2는 도 1의 공기조화기의 난방운전 시 냉매의 흐름을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 열교환기의 구성도이다.
도 4는 냉방운전 시의 도 3의 실외 열교환기의 동작 상태를 나타내는 동작도이다.
도 5는 난방운전 시의 도 3의 실외 열교환기의 동작 상태를 나타내는 동작도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 실외 열교환기를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 구성도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기는, 실외기(OU) 및 실내기(IU)를 포함한다.

실외기(OU)는, 압축기(110), 실외 열교환기(140), 과냉각기(180)를 포함한다. 공기조화기는 1개 또는 복수의 실외기(OU)를 포함할 수 있다.

압축기(110)는 유입되는 저온 저압의 냉매를 고온 고압의 냉매로 압축시킨다. 압축기(110)는 다양한 구조가 적용될 수 있으며, 인버터형 압축기 또는 정속 압축기가 채택될 수 있다. 압축기(110)의 토출배관(161) 상에는 토출 온도 센서(171) 및 토출 압력 센서(151)가 설치된다. 또한, 압축기(110)의 흡입배관(162) 상에는 흡입 온도 센서(175) 및 흡입 압력 센서(154)가 설치된다.

실외기(OU)는 1개의 압축기(110)를 포함하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 실외기(OU)가 복수 개의 압축기들을 포함할 수 있으며, 인버터형 압축기 및 정속 압축기를 함께 포함할 수 있다.

압축기(110)에 액상의 냉매가 유입되는 것을 방지하도록, 압축기(110)의 흡입배관(162)에는 어큐뮬레이터(187)가 설치될 수 있다. 압축기(110)에서 토출된 냉매 중 오일을 회수하도록 압축기(110)의 토출배관(161)에는 오일분리기(113)가 설치될 수 있다.

사방밸브(160)는 냉난방 절환을 위한 유로 절환 밸브로서, 압축기(110)에서 압축된 냉매를 냉방 운전시 실외 열교환기(140)로 안내하고, 난방 운전시 실내 열교환기(120)로 안내한다.

실외 열교환기(140)는 실외 공간에 배치되며, 실외 열교환기(140)를 통과하는 냉매가 실외 공기와 열교환을 한다. 실외 열교환기(140)는 냉방 운전 시 응축기로 작용하고, 난방 운전 시 증발기로 작용한다.

실외 열교환기(140)는 합지관(166)과 연결되어 액관(165)을 통하여 실내기(IU)와 연결된다. 실외 열교환기(140)는 제 2 유입배관(167)과 연결되어 사방밸브(160)과 연결된다.

과냉각기(180)는 과냉용 열교환기(184), 제2바이패스 배관(181), 과냉 팽창 밸브(182) 및 배출 배관(185)을 포함한다. 과냉용 열교환기(184)는 합지관(166) 상에 배치된다. 냉방 운전 시, 제2바이패스 배관(181)은 과냉용 열교환기(184)로부터 토출되는 냉매를 바이패스 시켜서 과냉 팽창 밸브(182)로 유입시키는 기능을 수행한다.

과냉 팽창 밸브(182)는 제2바이패스 배관(181) 상에는 배치되어, 제2바이패스 배관(181)으로 유입되는 액상의 냉매를 교축시켜서, 냉매의 압력 및 온도를 낮춘 후, 과냉용 열교환기(184)로 유입시킨다. 과냉 팽창 밸브(182)는 다양한 종류가 이용될 수 있으며 사용의 편의성을 위하여 선형 팽창 밸브(Linear expansion valve)가 이용될 수 있다. 제2바이패스 배관(181) 상에는 과냉 팽창 밸브(182)에서 교축된 냉매의 온도를 측정하는 과냉 온도 센서(183)가 설치된다.

냉방 운전 시, 실외 열교환기(140)를 거친 응축 냉매가 제2바이패스 배관(181)을 통하여 유입된 저온의 냉매와 과냉용 열교환기(184)에서 열교환하여 과냉된 후 실내기(IU)로 유동한다.

제2바이패스 배관(181)을 통과한 냉매는 과냉 열교환기(184)에서 열교환 후, 배출 배관(185)을 통하여 어큐뮬레이터(187)로 유입된다. 배출 배관(185) 상에는 어큐뮬레이터(187)로 유입되는 냉매의 온도를 측정하는 배출 배관 온도 센서(178)가 설치된다.

과냉각기(180)와 실내기(IU)를 연결하는 액관(165) 상에는 액관 온도 센서(174) 및 액관 압력 센서(156)가 설치된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기에서 실내기(IU)는, 실내 열교환기(120), 실내 송풍기(125) 및 실내 팽창 밸브(131)를 포함한다. 공기조화기는 1개 또는 복수의 실내기(IU)를 포함할 수 있다.

실내 열교환기(120)는 실내 공간에 배치되어 실내 열교환기(120)를 통과하는 냉매는 실내 공기와 열교환을 한다. 실내 열교환기(120)는 냉방 운전 시 증발기로 작용하고, 난방 운전 시 응축기로 작용한다. 실내 열교환기(120)에는 실내 온도를 측정하는 실내 온도 센서(176)가 설치된다.

실내 팽창 밸브(131)는 냉방 운전 시 유입되는 냉매를 교축하는 장치이다. 실내 팽창 밸브(131)는 실내기(IU)의 실내 입구 배관(163)에 설치된다. 실내 팽창 밸브(131)는 다양한 종류가 이용될 수 있으며 사용의 편의성을 위하여 선형 팽창 밸브(Linear expansion valve)가 이용될 수 있다. 실내 팽창 밸브(131)는 냉방 운전 시 설정된 개도로 개방되며, 난방 운전시 완전 개방되는 것이 바람직하다.

실내 입구 배관(163) 상에는 실내 입구 배관 온도 센서(173)가 설치된다. 실내 입구 배관 온도 센서(173)는 실내 열교환기(120)와 실내 팽창 밸브(131) 사이에 설치될 수 있다. 또한, 실내 출구 배관(164) 상에는 실내 출구 배관 온도 센서(172)가 설치된다.

상술한 공기조화기의 냉방 운전시 냉매의 흐름은 다음과 같다.

도 1을 참조하면, 압축기(110)로부터 토출된 고온 고압의 기상 냉매는, 사방밸브(160)를 거쳐 제 2 유입배관(167)을 통하여 실외 열교환기(140)로 유입된다. 실외 열교환기(140)에서 냉매는 실외 공기와 열교환되어 응축한다. 실외 열교환기(140)로부터 유출되는 냉매는 합지관(166)을 통하여 과냉각기(180)로 유입된다. 유입된 냉매는 과냉용 열교환기(184)에서 과냉된 후 실내기(IU)로 유입된다.

과냉용 열교환기(184)에서 과냉된 냉매의 일부는 과냉 팽창 밸브(182)에서 교축되어 과냉용 열교환기(184)를 통과하는 냉매를 과냉시킨다. 과냉 열교환기(184) 과냉시킨 냉매는 어큐뮬레이터(187)로 유입된다.

실내기(IU)로 유입된 냉매는 설정된 개도로 개방된 실내 팽창 밸브(131)에서 교축된 후 실내 열교환기(120)에서 실내 공기와 열교환하여 증발한다. 증발된 냉매는 사방밸브(160) 및 어큐뮬레이터(187)를 거쳐 압축기(110)로 유입된다.

상술한 공기조화기의 난방 운전시 냉매의 흐름은 다음과 같다.

도 2는 도 1의 공기조화기의 난방운전 시 냉매의 흐름을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면,압축기(110)로부터 토출된 고온 고압의 기상 냉매는, 사방밸브(160)를 거쳐 실내기(IU)로 유입된다. 실내기(IU)의 실내 팽창 밸브(131)들은 완전 개방된다. 실내기(IU)로부터 유출되는 냉매는 합지관(166)을 통하여 실외 열교환기(140)로 유입되고 실외 열교환기(140)에서 실외 공기와 열교환하여 증발한다. 증발된 냉매는 제 2 유입배관(167)을 통하여 사방밸브(160) 및 어큐뮬레이터(187)를 거쳐 압축기(110)의 흡입배관(162)으로 유입된다.

상술한 바와 같이, 냉방운전 시에 냉매는 실외열교환기에 제 2 유입배관(167)을 통해 유입되어 합지관(166)을 통해 유출되고, 난방운전 시에 냉매는 실외열교환기에 합지관(166)을 통해 유입되어 제 2 유입배관(167)통해 유출된다. 이때, 실외 열교환기를 내를 유동하는 공기의 흐름이 고정되므로, 난방운전 또는 냉방운전에서 냉매와 공기의 열교환 효율이 저하되게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 실외 열교환기는 도 3의 구성을 가진다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실외 열교환기의 구성도이다.

도 3을 참조하면, 실외 열교환기(140)는 열교환부들이 내부에 구비되고, 열교환부들과 외부의 공기가 접촉할 수 있는 일정한 공간을 가지는 구조를 가질 수 있다.

또한, 실외 열교환기(140)는 실외기(OU)의 내부에 구비될 수도 있다.

실외 열교환기(140)는 열교환부들의 주위의 공기유동을 위해서 실외 열교환기(140)에는 실외 열교환기(140) 내로 외부의 공기가 흡입되는 공기유입부(193)와, 실외 열교환기(140) 내에서 열교환부들과 열교환된 공기가 유출되되 공기유출부(194)와, 공기유입부(193)에서 공기유출부(194) 방향으로 흐르는 공기의 유동을 발생시키는 공기유동 발생부를 더 포함할 수 있다.

공기유출부(194)와 공기유입부(193)는 하우징(195)의 일측에 형성되는 개구일 수 있다. 하우징(195)는 외부 공기와 열교환부들이 접촉하는 공간을 제공한다. 그리고, 하우징(195)은 실외기(OU)의 케이싱일 수도 있다.

공기유입부(193)와 공기유출부(194)는 위치에 제한이 없지만, 예를 들면, 수직방향 또는 수평방향으로 배치될 수 있다. 여기서 수직방향은 지표면에 수직인 방향을 의미하고, 수평방향은 지표면과 수평인 방향을 의미한다. 즉, 실외 열교환기(140)에서 공기유출부(194)와 공기유입부(193)는 상하 또는 좌우로 배치되어서 외부에서 유입된 공기가 실외 열교환기(140) 내에서 열교환하고 원할하게 유출될 수 있도록 한다.

공기유출부(194)는 수평방향에서 좌측에 배치되고, 공기유입부(193)는 수평방향에서 우측에 배치될 수 있다. 이 경우, 도 2에서 도시하는 바와 같이 우측 에서 좌측 방향으로 공기의 흐름이 형성된다.

공기유동 발생부(190)는 공기의 유동을 발생시키는 장치이고, 예를 들면, 팬(191)과 팬(191)을 회전시키는 팬모터(192)를 포함할 수 있다. 공기유동 발생부는 공기유입부(193)에 인접하여 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 실외 열교환기(140)는, 공기와 냉매가 열교환하는 적어도 2개 이상의 열교환부를 포함한다. 예를 들면, 복수 개의 열교환부는 좌측 열교환부(251)와 우측 열교환부(252)를 포함할 수 있다. 다만, 열교환부의 개수는 이에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는 2개의 열교환부를 기준으로 설명한다.

좌측 열교환부(251)는 공기와 냉매가 열교환하고, 우측 열교환부(252)와 연결된다. 우측 열교환부는 공기와 냉매가 열교환하고 좌측 열교환부(251)와 연결된다. 좌측 열교환부(251)와 우측 열교환부(252)는 열교환부 배관(253)에 의해 연결된다.

우측 열교환부(252)와 좌측 열교환부(251)는 공기의 유동방향을 따라 순서대로 배치된다. 구체적으로, 공기의 유동방향이 우측에서 좌측으로 형성되는 경우, 우측 열교환부(252)가 좌측 열교환부(251) 보다 상대적으로 우측에 배치된다. 바람직하게는, 우측 열교환부(252)는 좌측 열교환부(251)에 비해 상대적으로 공기 유입부에 인접하여 배치된다.

실시예는 냉방운전 시 압축기(110)를 통과한 냉매가 좌측 열교환부(251)에서 열교환되고, 좌측 열교환부(251)를 통과한 냉매가 우측 열교환부(252)로 유입되어 열교환되며, 난방운전 시 실내 열교환기를 통과하고 교축된 냉매가 좌측 열교환부(251)에서 열교환되고, 좌측 열교환부(251)를 통과한 냉매가 우측 열교환부(252)로 유입되어 열교환되도록 구성된다.

좌측 열교환부(251)는 냉방운전 및 난방운전 시 압축기(110)에서 압축된 냉매가 유입된다. 우측 열교환부(252)는 냉방운전 및 난방운전 시 좌측 열교환부(251)를 통과한 냉매가 유입되어 공기와 열교환한다.

좌측 열교환부(251)로 유입된 냉매의 온도는 우측 열교환부(252) 내의 냉매 보다 상대적으로 높은 온도를 가지고, 우측에서 유입된 공기의 온도는 좌측으로 유출되는 공기의 온도 보다 상대적으로 높은 온도를 가지므로, 실외 열교환기 내에서 공기와 냉매의 온도차가 적절하게 유지되게 된다.

열교환부들의 배치와 연결관계는 압축기(110)에서 압축된 냉매가 냉방운전 및 난방운전 시에 좌측 열교환부(251)와 우측 열교환부(252) 순으로 통과하면 자유롭게 배치될 수 있다. 열교환부들의 배치와 연결관계는 예를 들면 다음과 같다.

실시예의 실외 열교환기는 좌측 공급관(201), 우측 공급관(202), 우측 헤더(212), 좌측 헤더(211), 좌측 분배배관(221), 우측 분배배관(222)을 포함할 수 있다.

좌측 공급관(201)은 압축기(110)에 압축된 냉매를 좌측 헤더(211)에 공급한다. 좌측 공급관(201)은 냉방운전 시 압축기(110)에서 압축된 냉매가 공급되는 관과 좌측 헤더(211)를 연결한다. 구체적으로, 좌측 공급관(201)의 일단은 제 2 유입배관(167)과 연결되고, 좌측 공급관(201)의 타단은 좌측 헤더(211)와 연결된다. 또한, 좌측 공급관(201)의 일단은 우측 공급관(202)과 연결된다. 제 2 유입배관(167)을 통해 유입된 냉매는 좌측 공급관(201)과 우측 공급관(202)으로 분지된다.

우측 공급관(202)은 냉방운전 시 압축기(110)에서 압축된 냉매가 공급되는 관과 우측 헤더(212)를 연결한다. 구체적으로, 우측 공급관(202)의 일단은 제 2 유입배관(167)과 연결되고, 우측 공급관(202)의 타단은 우측 헤더(212)와 연결된다. 또한, 우측 공급관(202)의 일단은 좌측 공급관(201)과 연결된다.

좌측 헤더(211)는 좌측 열교환부(251)와 연결된다. 좌측 헤더(211)는 좌측 열교환부(251)의 내의 복수의 냉매튜브(253)에 냉매를 분산하여 공급한다. 좌측 헤더(211)는 좌측 공급관(201) 및 좌측 열교환부(251)와 연결된다. 또한, 좌측 헤더(211)는 좌측 분배배관(221)과 연결된다.

좌측 헤더(211)는 냉방운전 시에 좌측 공급관(201)에서 공급된 냉매를 좌측 열교환부(251)에 공급하고, 난방 운전시에 좌측 분배 배관에서 공급된 냉매를 좌측 열교환부(251)에 공급한다.

우측 헤더(212)는 우측 열교환부(252)와 연결된다. 우측 헤더(212)는 우측 열교환부(252)의 내의 복수의 냉매튜브(254)에 냉매를 분산하여 공급한다. 우측 헤더(212)는 우측 공급관(202) 및 우측 열교환부(252)와 연결된다. 또한, 우측 헤더(212)는 우측 분배배관(222)과 연결된다.

우측 헤더(212)는 냉방운전 시에 우측 열교환부(252)에서 공급된 냉매를 우측 공급관(202)에 공급하지 않게 하고, 난방 운전시에 우측 열교환부(252)에서 공급된 냉매를 우측 공급관(202)에 공급한다.

냉방 운전 시에 우측 헤더(212)는 우측 공급관(202)에 비하여 상대적으로 저압의 냉매가 유동되므로, 우측 헤더(212) 내의 냉매는 우측 공급관(202)으로 유동되지 못한다.

좌측 분배배관(221)은 좌측 헤더(211), 좌측 열교환부(251) 및 합지관(166)과 연결된다. 구체적으로, 좌측 분배배관(221)은 일측은 합지관(166) 또는/및 우측 분배배관(222)과 연결된다. 따라서, 합지관(166)을 통해 공급된 냉매가 좌측 분배배관(221)과 우측 분배배관(222)으로 분지될 수 있다.

좌측 분배배관(221)은 타측은 좌측 헤더(211) 및 좌측 열교환부(251)와 연결된다. 좌측 분배배관(221)의 타측은 좌측 헤더(211)와 좌측 열교환부(251)를 연결하는 좌측 연결관에 연결될 수 있다. 좌측 분배배관(221)은 좌측 분배기(241)를 통해 좌측 헤더(211) 및 좌측 열교환부(251)와 연결된다. 좌측 분배기(241)는 좌측 분배배관(221)에 설치될 수 있다.

좌측 분배배관(221)은 냉방운전 시에 좌측 헤더(211)를 통과한 냉매가 합지관(166)으로 유동되지 않게 하며, 난방운전 시, 합지관(166)을 통과한 냉매가 좌측 열교환부(251)로 유동되게 한다.

우측 분배배관(222)은 우측 헤더(212), 우측 열교환부(252) 및 합지관(166)과 연결된다. 구체적으로, 우측 분배배관(222)은 일측은 합지관(166) 또는/및 좌측 분배배관(221)과 연결된다. 따라서, 합지관(166)을 통해 공급된 냉매가 좌측 분배배관(221)과 우측 분배배관(222)으로 분지될 수 있다.

우측 분배배관(222)은 타측은 우측 헤더(212) 및 우측 열교환부(252)와 연결된다. 우측 분배배관(222)의 타측은 우측 헤더(212)와 우측 열교환부(252)를 연결하는 우측 연결관에 연결될 수 있다. 우측 분배배관(222)은 우측 분배기(242)를 통해 우측 헤더(212) 및 우측 열교환부(252)와 연결된다. 우측 분배기(242)는 우측 분배배관(222)에 설치될 수 있다.

우측 분배배관(222)은 냉방운전 시에 우측 열교환부(252)를 통과한 냉매가 합지관(166)으로 유동되게 하며, 난방운전 시, 합지관(166)을 통과한 냉매가 우측 열교환부(252)로 유동되지 않게 한다.

실시예는 실외 열교환기의 냉매의 유동방향을 조절하는 냉매 조절부를 더 포함한다. 여기서, 냉매 조절부는 전자식 팽창밸브, 단속밸브 및 체크밸브 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.

냉매 조절부는 냉방운전 시 압축기(110)를 통과한 냉매가 좌측 공급관(201)과, 좌측 헤더(211)를 거쳐 좌측 열교환부(251)로 유동되고, 좌측 열교환부(251)로 유입된 냉매는 우측 열교환부(252)를 거쳐 우측 분배배관(222)으로 유동되고, 우측 분배배관(222)으로 유입된 냉매는 합지관(166)으로 유동되게 하고, 난방 운전 시, 합지관(166)으로 유입된 냉매는 좌측 분배배관(221)을 거쳐 좌측 열교환부(251)로 유동되고, 좌측 열교환부(251)로 유입된 냉매는 우측 열교환부(252)를 거쳐 우측 분배배관(222)으로 유동되고, 우측 분배배관(222)으로 유입된 냉매는 우측 공급관(202)을 거쳐 압축기(110)로 유동되게 하는 다양한 구성을 가질 수 있다.

다만, 컨트롤러에 제어부담을 줄이고, 제어의 신뢰성을 위해, 냉매 조절부는 적어도 하나의 체크밸브를 포함하는 것이 바람직하다.

예를 들면, 냉매 조절부는 제1 체크밸브(261), 제2 체크밸브(262), 제3 체크밸브(263) 및 제4 체크밸브(264)를 포함할 수 있다.

제1 체크밸브(261)는 냉방 운전 시, 압축기(110)에서 압축된 냉매가 압축기(110)로부터 좌측 헤더(211)로 유입되는 것을 허용하고, 난방운전 시, 좌측 헤더(211)로 유입된 냉매가 좌측 공급관(201)으로 유입되는 것을 방지한다. 제1 체크밸브(261)는 좌측 헤더(211) 또는 좌측 공급관(201)에 설치될 수 있다.

제2 체크밸브(262)는 냉방 운전 시, 압축기(110)에서 압축된 냉매가 압축기(110)로부터 우측 헤더(212)로 유입되는 것을 방지하고, 난방운전 시, 우측 헤더(212)로 유입된 냉매가 우측 공급관(202)으로 유입되는 것을 방지한다. 제2 체크밸브(262)는 우측 헤더(212) 또는 우측 공급관(202)에 설치될 수 있다.

제3 체크밸브(263)는 난방 운전 시, 합지관(166)을 통과한 냉매가 좌측 헤더(211) 및 좌측 열교환부(251)로 유입되는 것을 허용하고, 냉방운전 시, 좌측 헤더(211)를 통과하는 냉매가 합지관(166)으로 유입되는 것을 방지한다. 제3 체크밸브(263)는 좌측 분배배관(221) 설치될 수 있다.

제4 체크밸브(264)는 냉방운전 시, 우측 열교환부(252)를 통과하는 냉매가 합지관(166)으로 유입되는 것을 허용하고, 난방 운전 시, 합지관(166)을 통과한 냉매가 우측 헤더(212) 및 우측 열교환부(252)로 유입되는 것을 방지한다. 제4 체크밸브(264)는 우측 분배배관(222)에 설치될 수 있다.

이하, 냉방운전과 난방운전에서 실외 열교환기 내의 냉매의 흐름을 상세히 설명한다.

도 4는 냉방운전 시의 도 3의 실외 열교환기의 동작 상태를 나타내는 동작도이다.

도 4를 참고하면, 상술한 실외 열교환기(140)의 냉방 운전시 냉매의 흐름은 다음과 같다.

압축기(110)에서 압축된 냉매는 제 2 유입배관(167)을 통하여 좌측 공급관(201)과 우측 공급관(202)으로 유입된다. 우측 공급관(202)으로 유입된 냉매는 제2 체크밸브(262)에 의하여 우측 헤더(212)로 유입되는 것이 방지된다. 좌측 공급관(201)으로 유입된 냉매는 제1 체크밸브(261)에 의해 좌측 헤더(211)로 유입되는 것이 허용된다.

좌측 헤더(211)로 유입된 냉매는 제3 체크밸브(263)에 의해 좌측 분배 배관 및 합지관(166)으로 유입되는 것이 방지되고, 좌측 열교환부(251)로 유동된다.

좌측 열교환부(251)로 유동된 냉매는 공기와 열교환되어 응축된다. 좌측 열교환부(251)에서 응축된 냉매는 열교환부 배관(253)로 유동된다.

열교환부 배관(253)을 통과한 냉매는 우측 열교환부(252)로 유동된다. 우측 열교환부(252)로 유동된 냉매는 공기와 열교환되어 재차 응축된다. 우측 열교환부(252)에서 응축된 냉매는 제4 체크밸브(264)에 의해 우측 분배배관(222)으로 유입되는 것이 허용된다. 우측 열교환부(252)에서 응축된 냉매의 일부는 우측 헤더(212)로 유동된다. 우측 헤더(212)로 유입된 냉매는 우측 공급관(202) 내의 냉매와 압력차에 의해 우측 공급관(202)으로 유입되지 못한다.

우측 분배배관(222)으로 유입된 냉매는 합지관(166)으로 유동되어 액관(165)을 통하여 실내기(IU)로 유동된다.

도 5는 난방운전 시의 도 3의 실외 열교환기의 동작 상태를 나타내는 동작도이다.

도 5를 참고하면, 상술한 실외 열교환기(140)의 난방 운전시 냉매의 흐름은 다음과 같다.

실내기(IU)의 실내 열교환기(120)에서 응축된 냉매는 액관(165)을 통하여 합지관(166)으로 유동된다. 합지관(166)으로 유동된 냉매는 좌측 분배배관(221)과 우측 분배배관(222)으로 각각 유동된다.

우측 분배배관(222)으로 유입된 냉매는 제4 체크밸브(264)에 의해 우측 분배기(242), 우측 열교환부(252) 및 우측 헤더(212)로 유동되는 것이 방지된다.

좌측 분배배관(221)으로 유입된 냉매는 좌측 분배기(241)를 거쳐 좌측 열교환부(251)와, 좌측 헤더(211)로 유동된다. 좌측 헤더(211)로 유입된 냉매는 제1 체크밸브(261)에 의해 좌측 공급관(201)으로 유동되는 것이 방지된다.

좌측 열교환부(251)로 유동된 냉매는 공기와 열교환되어 증발된다. 좌측 열교환부(251)에서 증발된 냉매는 열교환부 배관(253)로 유동된다.

열교환부 배관(253)을 통과한 냉매는 우측 열교환부(252)로 유동된다. 우측 열교환부(252)로 유동된 냉매는 공기와 열교환되어 재차 증발된다. 우측 열교환부(252)에서 증발된 냉매는 우측 헤더(212)로 유동된다. 우측 헤더(212)로 유입된 냉매는 제2 체크밸브(262)에 의해 우측 공급배관으로 유입되는 것이 허용된다. 우측 열교환부(252)에서 증발된 냉매의 일부는 우측 분배기(242)로 유동되나 우측 분배배관(222)과 우측 분배기(242)의 압력차에 의해 우측 분배배관(222)으로 유입되는 것이 방지된다.

우측 열교환부(252)에서 응축된 냉매는 우측 공급관(202)을 거쳐 제 2 유입배관(167)으로 유동된다. 제 2 유입배관(167)로 유입된 냉매는 사방밸브(160)를 거쳐 압축기(110)로 유동된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

Claims

공기조화기에 포함되어 냉방운전 시 응축기로 작용되고 난방운전시 증발기로 작용되는 실외 열교환기에 있어서,
상기 실외 열교환기는,
공기와 냉매가 열교환하는 우측 열교환부와,
공기와 냉매가 열교환하는 좌측 열교환부를 포함하고,
상기 우측 열교환부와 상기 좌측 열교환부는 공기의 유동방향을 따라 순서대로 배치되고,
냉방운전 시 압축기를 통과한 냉매가 상기 좌측 열교환부에서 열교환되고, 상기 좌측 열교환부를 통과한 냉매가 상기 우측 열교환부로 유입되어 열교환되고,
난방운전 시 실내 열교환기를 통과하고 교축된 냉매가 상기 좌측 열교환부에서 열교환되고, 상기 좌측 열교환부를 통과한 냉매가 상기 우측 열교환부로 유입되어 열교환되는 실외 열교환기.
제 1 항에 있어서,
외부공기가 유입되는 공기유입부; 및
유입된 공기가 열교환하고 유출되는 공기유출부를 더 포함하고,
상기 우측 열교환부는 상기 좌측 열교환부에 비해 상대적으로 상기 공기 유입부에 인접하여 배치되는 실외 열교환기
제 2 항에 있어서,
상기 공기 유입부에서 상기 공기 유출부 방향으로 흐르는 공기의 유동을 발생시키는 공기유동 발생부를 더 포함하는 실외 열교환기.
제 1 항에 있어서,
상기 우측 열교환부와 연결되어 냉매가 유동되는 우측 헤더;
상기 좌측 열교환부와 연결되어 냉매가 유동되는 좌측 헤더;
냉방운전 시 압축기에서 압축된 냉매가 공급되는 관과 상기 우측 헤더를 연결하는 우측 공급관,
냉방운전 시 압축기에서 압축된 냉매가 공급되는 관과 상기 좌측 헤더를 연결하는 좌측 공급관,
상기 우측 헤더 및 상기 우측 열교환부에 연결된 우측 분배배관;
상기 좌측 헤더 및 상기 좌측 열교환부에 연결된 좌측 분배배관; 및
상기 좌측 분배배관 및 상기 우측 분배배관과 연결되고, 실내 열교환기와 연결된 합지관을 더 포함하는 실외 열교환기.
제 4 항에 있어서,
상기 좌측 공급관과 상기 우측 공급관은 연결되는 실외 열교환기.
제 4 항에 있어서,
상기 좌측 열교환부와 상기 우측 열교환부는 연결되는 실외 열교환기.
제 4 항에 있어서,
냉방운전 시 상기 압축기를 통과한 냉매가 상기 좌측 공급관과, 상기 좌측 헤더를 거쳐 상기 좌측 열교환부로 유동되고, 상기 좌측 열교환부로 유입된 냉매는 우측 열교환부를 거쳐 상기 우측 분배 배관으로 유동되고, 우측 분배 배관으로 유입된 냉매는 상기 합지관으로 유동되게 하고,
난방 운전 시, 상기 합지관으로 유입된 냉매는 상기 좌측 분배배관을 거쳐 상기 좌측 열교환부로 유동되고, 상기 좌측 열교환부로 유입된 냉매는 우측 열교환부를 거쳐 상기 우측 분배 배관으로 유동되고, 우측 분배 배관으로 유입된 냉매는 상기 우측 공급관을 거쳐 상기 압축기로 유동되게 하는 냉매 조절부를 더 포함하는 실외 열교환기.
제 4 항에 있어서,
냉방 운전 시, 상기 압축기에서 압축된 냉매가 상기 압축기로부터 상기 좌측 헤더로 유입되는 것을 허용하고, 난방운전 시, 상기 좌측 헤더로 유입된 냉매가 상기 좌측 공급관으로 유입되는 것을 방지하는 제1 체크밸브;
냉방 운전 시, 상기 압축기에서 압축된 냉매가 상기 압축기로부터 상기 우측 헤더로 유입되는 것을 방지하고, 난방운전 시, 상기 우측 헤더로 유입된 냉매가 상기 우측 공급관으로 유입되는 것을 방지하는 제2 체크밸브;
냉방 운전 시, 상기 합지관을 통과한 냉매가 상기 좌측 헤더 및 상기 좌측 열교환부로 유입되는 것을 허용하고, 난방운전 시, 상기 좌측 헤더 및 상기 좌측 열교환부를 통과하는 냉매가 상기 합지관으로 유입되는 것을 방지하는 제3 체크밸브; 및
냉방운전 시, 상기 우측 열교환부를 통과하는 냉매가 상기 합지관으로 유입되는 것을 허용하고, 난방 운전 시, 상기 합지관을 통과한 냉매가 상기 우측 헤더 및 상기 우측 열교환부로 유입되는 것을 방지하는 제4 체크밸브를 더 포함하는 실외 열교환기.
제 8 항에 있어서,
상기 제1 체크밸브는 상기 좌측 헤더 또는 상기 좌측 공급관에 설치되는 실외 열교환기.
제 8 항에 있어서,
상기 제2 체크밸브는 상기 우측 헤더 또는 상기 우측 공급관에 설치되는 실외 열교환기.
제 8 항에 있어서,
상기 제3 체크밸브는 상기 좌측 분배배관에 설치되고, 상기 제4 체크밸브는 상기 우측 분배배관에 설치되는 실외 열교환기.
공기조화기에 포함되어 냉방운전 시 응축기로 작용되고 난방운전시 증발기로 작용되는 실외 열교환기에 있어서,
상기 실외 열교환기는,
공기와 냉매가 열교환하는 우측 열교환부;
공기와 냉매가 열교환하며 상기 우측 열교환부와 연결된 좌측 열교환부;
상기 우측 열교환부와 연결되어 냉매가 유동되는 우측 헤더;
상기 좌측 열교환부와 연결되어 냉매가 유동되는 좌측 헤더;
냉방운전 시 압축기에서 압축된 냉매가 공급되는 관과 상기 우측 헤더를 연결하는 우측 공급관,
냉방운전 시 압축기에서 압축된 냉매가 공급되는 관과 상기 좌측 헤더를 연결하는 좌측 공급관,
상기 우측 헤더 및 상기 우측 열교환부에 연결된 우측 분배배관;
상기 좌측 헤더 및 상기 좌측 열교환부에 연결된 좌측 분배배관;
상기 좌측 분배배관 및 상기 우측 분배배관과 연결되고, 실내 열교환기와 연결된 합지관;
냉방 운전 시, 상기 압축기에서 압축된 냉매가 상기 압축기로부터 상기 좌측 헤더로 유입되는 것을 허용하고, 난방운전 시, 상기 좌측 헤더로 유입된 냉매가 상기 좌측 공급관으로 유입되는 것을 방지하는 제1 체크밸브;
냉방 운전 시, 상기 압축기에서 압축된 냉매가 상기 압축기로부터 상기 우측 헤더로 유입되는 것을 방지하고, 난방운전 시, 상기 우측 헤더로 유입된 냉매가 상기 우측 공급관으로 유입되는 것을 방지하는 제2 체크밸브;
난방 운전 시, 상기 합지관을 통과한 냉매가 상기 좌측 헤더 및 상기 좌측 열교환부로 유입되는 것을 허용하고, 냉방운전 시, 상기 좌측 헤더를 통과하는 냉매가 상기 합지관으로 유입되는 것을 방지하는 제3 체크밸브;
냉방운전 시, 상기 우측 열교환부를 통과하는 냉매가 상기 합지관으로 유입되는 것을 허용하고, 난방 운전 시, 상기 합지관을 통과한 냉매가 상기 우측 헤더 및 상기 우측 열교환부로 유입되는 것을 방지하는 제4 체크밸브;를 포함하는 실외 열교환기.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 실외 열교환기를 포함하는 공기 조화기.