KR20200134805A - 공기조화장치 - Google Patents

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KR20200134805A
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송치우
신일융
사용철
이지성
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 공기조화장치는, 압축기와 실외 열교환기가 구비되며, 냉매가 순환하는 실외기; 물이 순환하는 다수의 실내기; 및 상기 실외기와 상기 실내기를 연결하는 열교환장치를 포함하며, 상기 열교환장치는, 상기 냉매와 상기 물이 열교환하는 열교환기; 및 상기 실외기와 상기 열교환기를 순환하는 냉매의 유동을 제어하는 절환유닛을 포함할 수 있다.

Description

공기조화장치 {An air conditioning apparatus}
본 발명은 공기조화장치에 관한 것이다.
공기조화장치는 소정공간의 공기를 용도, 목적에 따라 가장 적합한 상태로 유지하기 위한 기기이다. 일반적으로, 상기 공기조화장치에는, 압축기, 응축기, 팽창장치 및 증발기가 포함되며, 냉매의 압축, 응축, 팽창 및 증발과정을 수행하는 냉동 사이클이 구동되어, 상기 소정공간을 냉방 또는 난방 할 수 있다.
상기 소정공간은 상기 공기조화장치는 사용되는 장소에 따라, 다양하게 제안될 수 있다.
공기조화장치가 냉방 운전을 수행하는 경우, 실외기에 구비되는 실외 열교환기가 응축기로 작동하며 실내기에 구비되는 실내 열교환기가 증발기로 작동한다. 반면에, 공기조화장치가 난방 운전을 수행하는 경우, 상기 실내 열교환기가 응축기로 작동하며 상기 실외 열교환기가 증발기로 작동한다.
최근에는 환경규제 정책에 따라 공기조화장치에 사용되는 냉매의 종류와 냉매 충진량이 제한되고 있다. 또한, 냉매 누설 등으로부터 안전성을 확보하기 위하여, 상기 공기조화장치를 순환하는 냉매라인이 실내 공간으로 설치되는 것을 제한을 요구 받는다.
이와 같은 제한에 대응하기 위하여, 공기조화장치는 냉매와 소정의 유체간에 열교환을 수행하여 냉방 또는 난방을 수행하는 기술이 제안되고 있다. 일례로, 상기 소정의 유체에는 물이 포함될 수 있다.
상기 냉매와 물의 열교환을 통하여 냉방 또는 난방을 수행하는 공기조화장치는 물이 유동하는 배관(이하, “수배관”) 내에 공기가 포함되지 않도록 한다. 즉, 물이 순환하는 사이클(이하, “물순환사이클”)이 공기(또는 외기)로부터 독립되도록 구비된다.
한편, 공기조화장치는 상기 냉매와 상기 물이 열교환하는 열교환기를 다수로 구비할 수 있다. 그리고 상기 다수의 열교환기는, 각각 냉매사이클에서 증발기 또는 응축기로 작동할 수 있다. 따라서, 상기 열교환기의 작동 모드에 따라 하나의 실외기로부터 다수의 실내로 냉방과 난방을 동시에 제공할 수 있다.
이와 관련된 선행기술문헌으로 JP 2011530633 A가 있다.
상기 선행기술문헌에서 개시되는 공기조화장치는, 냉매와 물이 열교환하는 다수의 열교환기를 개시하고 있다.
그리고 상기 종래의 공기조화장치는, 각각의 열교환기가 증발기 또는 응축기로 작동하도록 냉매유로에 연결되는 두 개의 사방밸브가 구비된다. 즉, 상기 종래의 공기조화장치는 상기 사방밸브의 제어를 통하여 상기 열교환기의 작동 모드를 결정한다.
그러나, 상기 종래의 공기조화장치는 아래와 같은 문제가 있다.
첫째, 열교환기의 작동 모드를 변경하기 위해 사방밸브의 전환 동작을 수행하는 경우 상기 열교환기를 출입하는 냉매의 압력이 급격하게 변화하는 문제가 있다.
둘째, 상기 열교환기의 작동 모드를 전환할 때 발생되는 냉매의 압력 차가 상대적으로 매우 크기 때문에 상기 사방밸브의 전환 동작을 어렵게 하는 문제가 있다.
셋째, 상기 냉매의 압력 차에 기인하여, 상기 열교환기의 작동 모드 전환시 큰 소음을 발생시키는 문제가 있다.
넷째, 상기 냉매의 압력 차에 기인하여, 상기 열교환기의 작동 모드 전환시 부품의 손상 등을 발생시켜 내구성을 저하시키는 문제가 있다.
다섯째, 상기 냉매의 압력 차에 기인하여, 사방밸브의 전환 동작이 불완전하게 수행되어 열교환기의 열교환 성능을 저감시키는 문제가 있다. 결국, 공기조화장치의 신뢰성을 저하시키는 문제가 있다.
여섯째, 상기 사방밸브를 원활하게 전환하기 위해서, 상기 냉매의 압력 차를 최소화시키려면 압축기의 운전주파수(Hz)를 감소시키거나, 상기 압축기를 정지시키는 문제가 있다.
일곱째, 상기 압축기의 정지 또는 운전주파수 감소는, 기존에 제공되는 냉방 또는 난방을 정상적으로 유지해야 하는 다른 실내기에 냉방 약화 또는 난방 약화를 발생시키는 문제가 있다. 결국, 공기조화장치의 성능을 감소시키고 재실자의 쾌적감을 감소시키는 문제가 있다.
JP2011530663 A, air conditioning plant
본 발명은 상기한 문제점을 해결할 수 있는 공기조화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 본 발명은 다수의 실내로 제공되는 냉방 또는 난방 성능을 유지하면서 열교환기의 작동 모드 전환을 수행할 수 있는 공기조화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 다수의 실내기에 냉방과 난방을 동시에 제공하면서도, 실내 환경에 따라 요구되는 실내기의 운전모드 변경에 대응하여 안정적으로 열교환기의 작동 모드를 전환시킬 수 있는 공기조화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 열교환기의 동작 전환시 압축기의 운전능력을 유지하면서 냉매의 압력 차를 최소화시키는 공기조화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화장치는, 압축기와 실외 열교환기가 구비되며, 냉매가 순환하는 실외기; 물이 순환하는 다수의 실내기; 및 상기 실외기와 상기 실내기를 연결하는 열교환장치를 포함하며, 상기 열교환장치는, 상기 냉매와 상기 물이 열교환하는 열교환기; 및 상기 실외기와 상기 열교환기를 순환하는 냉매의 유동을 제어하는 절환유닛을 포함할 수 있다.
또한, 상기 절환유닛은, 상기 실외기의 고압기관에 연결되는 고압가이드관; 상기 실외기의 저압기관에 연결되는 저압가이드관; 상기 고압가이드관과 상기 저압가이드관이 합지되어 상기 열교환기로 연장되는 냉매관; 상기 열교환기로부터 상기 실외기의 액관으로 연장되는 액가이드관; 및 상기 냉매관으로부터 분기되어 상기 저압가이드관으로 연장되는 평압배관을 포함할 수 있다.
또한, 상기 고압가이드관에 설치되어 개폐 동작하는 고압밸브; 및 상기 저압가이드관에 설치되어 개폐 동작하는 저압밸브를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 액가이드관에 설치되어 냉매의 유량을 조절하는 유량밸브를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 유량밸브는 전자팽창밸브를 포함할 수 있다.
또한, 상기 평압배관에 설치되는 평압밸브를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 다수의 실내기와 상기 열교환기를 연결하며, 물이 순환하는 수배관을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 열교환기는 다수의 열교환기를 포함하며, 상기 고압가이드배관, 상기 저압가이드배관 및 상기 액가이드배관은, 상기 다수의 열교환기 중 각각의 열교환기로 분기되어 연장될 수 있다.
또한, 상기 절환유닛은, 상기 다수의 열교환기 중 적어도 어느 하나를 응축기 또는 증발기로 작동하도록 냉매의 유동을 전환할 수 있다.
또 다른 관점에서 본 발명의 실시예에 따른 공기조화장치는, 실내기를 순환하는 물과 실외기를 순환하는 냉매가 열교환하는 제 1 열교환기 및 제 2 열교환기; 상기 실외기의 고압기관으로부터 상기 제 1 열교환기의 일측으로 연결되는 제 1 고압가이드관; 상기 실외기의 고압기관으로부터 분기되어 상기 제 2 열교환기의 일측으로 연결되는 제 2 고압가이드관; 상기 실외기의 저압기관으로부터 상기 제 1 고압가이드관에 합지되도록 연장되는 제 1 저압가이드관; 상기 실외기의 저압기관으로부터 분기되어 상기 제 2 고압가이드관에 합지되도록 연장되는 제 2 저압가이드관; 상기 실외기의 액관으로부터 상기 제 1 열교환기의 타측으로 연장되는 제 1 액가이드관; 상기 실외기의 액관으로부터 분기되어 상기 제 2 열교환기의 타측으로 연장되는 제 2 액가이드관; 상기 제 1 고압가이드관 및 상기 제 2 고압가이드관에 각각 설치되는 고압밸브; 상기 제 1 저압가이드관 및 상기 제 2 저압가이드관에 각각 설치되는 저압밸브; 및 상기 제 1 액가이드관 및 상기 제 2 액가이드관에 각각 설치되는 유량밸브를 포함할 수 있다.
또한, 상기 고압밸브, 상기 저압밸브 및 상기 유량밸브의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 고압가이드관과 상기 제 2 저압가이드관이 합지되는 지점으로부터 상기 제 1 열교환기의 일측으로 연장되는 제 1 냉매관; 상기 제 1 저압가이드관과 상기 제 2 저압가이드관이 합지되는 지점으로부터 상기 제 2 열교환기의 일측으로 연장되는 제 2 냉매관; 상기 제 1 냉매관으로부터 분기되어 상기 제 1 저압가이드관으로 연장되는 제 1 평압배관; 및 상기 제 2 냉매관으로부터 분기되어 상기 제 2 저압가이드관으로 연장되는 제 2 평압배관을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 평압배관에 설치되는 제 1 평압밸브; 및 상기 제 2 평압배관에 설치되는 제 2 평압밸브를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제 1 열교환기 및 상기 제 2 열교환기 중 적어도 어느 하나가 작동 모드를 전환하는 경우, 상기 작동 모드가 전환되는 열교환기와 연결되는 평압밸브를 소정의 시간동안 개방할 수 있다.
또한, 상기 실내기는 다수의 실내기로 구비되며, 상기 제 1 열교환기와 상기 제 2 열교환기는, 상기 다수의 실내기에 냉방과 난방을 동시에 제공할 수 있도록 작동 모드가 전환될 수 있다.
또한, 상기 고압밸브는, 상기 제 1 고압가이드관에 설치되는 제 1 고압밸브; 및 상기 제 2 고압가이드관에 설치되는 제 2 고압밸브를 포함할 수 있다.
또한, 상기 저압밸브는, 상기 제 1 저압가이드관에 설치되는 제 1 저압밸브; 및 상기 제 2 저압가이드관에 설치되는 제 2 저압발브를 포함할 수 있다.
본 발명을 따르면, 다수의 실내에 제공되는 냉방 또는 난방의 약화 없이 열교환기의 작동 모드를 전환할 수 있으므로 재실자의 쾌적감을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 열교환기의 작동 모드 전환시 압력 차를 제어하는 평압배관 및 밸브가 구비되므로 냉매의 압력 차에 기인한 소음 발생을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 냉매의 압력 차에 기인하여 열교환기에서 발생하는 냉매와 물 간의 열교환 효율 하락을 방지할 수 있는 장점이 있다. 즉, 열교환 성능을 유지 및 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 냉매의 압력 차가 있는 상태에서 강제적으로 밸브의 전환을 시도하지 않기 때문에 부품의 손상 문제를 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 냉매의 압력 차를 최소화하여 열교환기의 작동 모드 전환이 수행되므로 다수의 실내기가 요구하는 냉방 또는 난방운전의 전환을 안정적이고 안전하게 제공할 수 있는 장점이 있다. 결국, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 열교환기의 동작 전환을 위해 압축기의 운전주파수를 감소하거나 정지할 필요가 없기 때문에 불필요한 전력소모를 감소시킬 수 있으며, 공기조화장치가 제공하는 냉난방 성능을 향상시킬 수 있다. 결국, 재실자의 쾌적감을 유지 및 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화장치를 보여주는 개략도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화장치의 구성을 보여주는 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 두 열교환기가 증발기로 작동할 때 냉매의 유동을 보여주는 도면
도 4는 도 3의 두 열교환기 중 어느 하나의 열교환기가 응축기로 전환되어 작동할 때 냉매의 유동을 보여주는 도면
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 두 열교환기가 응축기로 작동할 때 냉매의 유동을 보여주는 도면
도 6은 도 5의 두 열교환기 중 어느 하나의 열교환기가 증발기로 전환되어 작동할 때 냉매의 유동을 보여주는 도면
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화장치를 보여주는 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화장치(1)는, 실외기(10), 실내기(50), 상기 실외기(10)를 순환하는 냉매와 상기 실내기(50)를 순환하는 물이 열교환하는 열교환장치(100)를 포함할 수 있다
상기 열교환장치(100)는 냉각수와 냉매가 열교환하는 열교환기(101,102) 및 냉매 유동을 제어하는 절환유닛(R)을 포함할 수 있다. 상기 절환유닛(R)은 상기 열교환기(101,102)와 상기 실외기(10)를 연결할 수 있다.(도 2참고)
여기서, 상기 실외기(10)는 냉난방 동시형 실외기를 포함할 수 있다.
그리고 상기 절환유닛(R)은, 구비되는 밸브의 작동에 의하여 냉매의 유동 방향을 전환할 수 있다. 또한, 상기 절환유닛(R)은, 상기 밸브의 작동에 의하여 냉매의 유량을 조절할 수 있다.
상기 실외기(10)와 상기 열교환장치(100)는, 제 1 유체에 의하여 유동적으로 연결될 수 있다. 일례로, 상기 제 1 유체에는 냉매를 포함할 수 있다.
상기 냉매는 상기 열교환장치(100)에 구비되는 냉매 유로 및 상기 실외기(10)를 순환하도록 유동할 수 있다.
상기 실외기(10)는, 압축기(11) 및 실외 열교환기(15)를 포함할 수 있다.
그리고 상기 실외 열교환기(15)의 일측에는 실외 팬(16)이 구비될 수 있다.
상기 실외 팬(16)은 외기를 실외 열교환기(15)측으로 불어줄 수 있다. 상기 실외 팬(16)의 구동에 의하여, 외기와 실외 열교환기(15)의 냉매 간에 열교환이 이루어질 수 있다.
또한, 상기 실외기(10)는 메인 팽창밸브(18, EEV)를 더 포함할 수 있다.
상기 공기조화장치(1)는, 상기 실외기(10)와 상기 열교환장치(100)를 연결하는 3개의 배관(20,25,27)을 더 포함할 수 있다.
상기 3개의 배관(20,25,27)에는, 고압의 기상냉매가 유동하는 고압기관(20)과, 저압의 기상냉매가 유동하는 저압기관(25) 및 액 냉매가 유동하는 액관(27)을 포함할 수 있다.
일례로, 상기 고압기관(20)은 압축기(11)의 토출 측과 연결될 수 있다. 그리고 상기 저압기관(25)은 압축기(11)의 흡입 측과 연결될 수 있다. 또한, 상기 액관(27)은 실외 열교환기(15)와 연결될 수 있다.
즉, 상기 실외기(10)와 상기 열교환장치(100)는, "3배관 연결구조"를 가질 수 있다. 그리고, 상기 냉매는 상기 3개의 배관(20,25,27)을 통하여 상기 실외기(10)와 상기 열교환장치(100)를 순환할 수 있다.
상기 열교환장치(100)와 실내기(50)는 제 2 유체에 의하여 유동적으로 연결될 수 있다. 일례로, 상기 제 2 유체는 물을 포함할 수 있다.
상기 물은 상기 열교환장치(100)에 구비되는 물 유로 및 상기 실내기(50)를 유동하도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 열교환기(101,102)는, 냉매 유로 및 물 유로가 서로 열교환을 이루도록 구비될 수 있다. 일례로, 상기 열교환기(101,102)는 물과 냉매 간에 열교환이 이루어질 수 있는 판형 열교환기를 포함할 수 있다.
상기 실내기(50)는 다수의 실내기(51,52,53,54)를 포함할 수 있다.
상기 다수의 실내기(50)는, 각각, 실내 공기와 물이 열교환하는 실내 열교환기(미도시) 및 상기 실내 열교환기의 일측에서 송풍을 제공하는 실내 팬(미도시)을 포함할 수 있다.
그리고 상기 공기조화장치(1)는 상기 실내기(50) 및 상기 열교환장치(100)를 순환하도록 유동하는 물을 가이드하는 수배관(30,40)을 더 포함할 수 있다. 상기 수배관(30,40)은 물의 순환사이클(W, 도 2 참고)을 형성할 수 있다.
상기 수배관(30,40)은, 상기 열교환장치(100)와 상기 실내기(50)의 일측을 연결하는 배출배관(30) 및 상기 열교환장치(100)와 상기 실내기(50)의 타측을 연결하는 유입배관(40)을 포함할 수 있다.
상기 유입배관(40)은 상기 실내기(50)의 출구와 연결되어 상기 실내기(50)를 통과한 물을 상기 열교환장치(100)로 가이드 할 수 있다.
상기 배출배관(30)은 상기 실내기(50)의 입구와 연결되어 상기 열교환장치(100)로부터 배출되는 물을 상기 실내기(50)로 가이드할 수 있다.
즉, 상기 물은, 상기 수배관(30,40)을 통하여 상기 열교환장치(100)와 상기 실내기(50)를 순환할 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 상기 실외기(10) 및 상기 열교환장치(100)를 순환하는 냉매와, 상기 열교환장치(100) 및 상기 실내기(50)를 순환하는 물은, 상기 열교환장치(100)에 구비되는 열교환기(101,102)를 통하여 열교환 할 수 있다.
그리고 상기 열교환에 의하여, 냉각 또는 가열된 물은 상기 실내기(50)에 구비되는 실내 열교환기(미도시)와 열교환 하여 실내 공간의 냉방 또는 난방을 수행할 수 있다.
일례로, 냉방모드로 운전되는 실내기(50)에는, 상기 냉매로부터 열을 방출한 냉각된 물이 순환할 수 있다. 그리고, 난방모드로 운전되는 실내기(50)에는, 상기 냉매로부터 열을 흡수한 가열된 물이 순환할 수 있다. 이에 의하면, 상기 실내 팬에 의하여 흡입된 실내 공기는 냉각 또는 가열되어 다시 실내로 배출될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2을 참조하여, 열교환장치(100)와 실내기(50)를 순환하는 물순환사이클(W) 및 상기 열교환장치(100)에 대해 상세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 상기 열교환장치(100)는 상기 제 1 유체와 상기 제 2 유체가 열교환하는 열교환기(101,102)를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 제 1 유체는 냉매를 포함하며, 상기 제 2 유체는 물을 포함한다.
그리고 상기 열교환기(101,102)는 실내기(50)로 냉방과 난방을 동시에 제공할 수 있도록 다수로 구비될 수 있다.
일례로, 상기 열교환기(101,102)는 제 1 열교환기(101) 및 제 2 열교환기(102)를 포함할 수 있다. 물로, 상기 열교환기(101,102)의 수는 이에 한정되지 않는다.
따라서, 상기 물은, 냉방 또는 난방모드로 운전하는 실내기에 따라, 상기 제 1 열교환기(101) 또는 상기 제 2 열교환기(102)로 선택적으로 유입되어 냉매와 열교환 할 수 있다.
그리고 상기 열교환기(101,102)는 판형 열교환기를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 열교환기(101,102)는 냉매가 유동하는 유로와 물이 유동하는 유로가 교번하여 적층하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 열교환장치(100)는 상기 열교환기(101,102)와 실외기(10)를 연결하는 절환유닛(R)을 더 포함할 수 있다.
상기 절환유닛(R)은 상기 제 1 열교환기(101)와 상기 제 2 열교환기(102)를 순환하는 냉매의 유동 방향과 유량을 제어할 수 있다. 상기 절환유닛(R)에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.
상기 실내기(50)는 다수로 구비될 수 있다. 일례로, 상기 실내기(50)는 제 1 실내기(51), 제 2 실내기(52), 제 3 실내기(53) 및 제 4 실내기(54)를 포함할 수 있다. 물론, 상기 실내기(50)의 수는 이에 한정되지 않는다.
상술한 바와 같이, 상기 실내기(50)와 상기 열교환장치(100)는 물이 유동하는 수배관(30,40)에 의해 연결될 수 있다. 그리고 상기 수배관(30,40)은 실내기(50)와 열교환장치(100)를 순환하는 물순환사이클(W)을 형성할 수 있다. 즉, 상기 물은 상기 수배관(30,40)을 통하여 상기 열교환기(101,102)와 상기 실내기(50)를 유동할 수 있다.
상세히, 상기 수배관(30,40)은, 상기 열교환기(101,102)로 물이 유입되도록 가이드하는 유입배관(41,45) 및 상기 열교환기(101,102)로부터 배출되는 물을 가이드하는 배출배관(31,35)을 포함할 수 있다.
상기 유입배관(41,45)은 상기 실내기(50)를 통과한 물이 상기 열교환기(101,102)로 유동하도록 가이드할 수 있다. 그리고 상기 배출배관(31,35)은 상기 열교환기(101,102)를 통과한 물이 상기 실내기(50)로 유동하도록 가이드할 수 있다.
상기 유입배관(41,45)은 상기 제 1 열교환기(101)로 물을 가이드하는 제 1 유입배관(41) 및 상기 제 2 열교환기(102)로 물을 가이드하는 제 2 유입배관(45)을 포함할 수 있다.
상기 배출배관(31,35)은 상기 제 1 열교환기(101)를 통과한 물을 실내기(50)로 가이드하는 제 1 배출배관(31) 및 상기 제 2 열교환기(102)를 통과한 물을 실내기(50)로 가이드하는 제 2 배출배관(45)을 포함할 수 있다.
보다 상세히, 상기 제 1 유입배관(41)은 상기 제 1 열교환기(101)의 물 입구로 연장될 수 있다. 그리고 상기 제 1 배출배관(31)은 상기 제 1 열교환기(101)의 물 출구로부터 연장될 수 있다.
마찬자기로, 상기 제 2 유입배관(45)은 상기 제 2 열교환기(102)의 물입구로 연장될 수 있다. 그리고 상기 제 2 배출배관(35)은 상기 제 2 열교환기(102)의 물 출구로부터 연장될 수 있다.
그리고 상기 배출배관(31,35)은 상기 열교환기(101,102)의 물 출구로부터 실내기(51,52,53,54)를 향하여 연장될 수 있다.
따라서, 상기 유입배관(41,45)으로부터 상기 열교환기(101,102)의 물 입구로 유입된 물은, 냉매와 열교환한 후 열교환기(101,102)의 물 출구를 통해 상기 배출배관(31,35)으로 유입될 수 있다.
상기 공기조화장치(1)는 상기 유입배관(41,45)에 설치되는 펌프(42,46)를 더 포함할 수 있다.
상기 펌프(42,46)는 상기 유입배관(41,45)의 물이 상기 열교환기(101,102)로 향하도록 압력을 제공할 수 있다. 즉, 상기 펌프(42,46)는 제 2 유체의 유동 방향을 설정하도록 상기 수배관에 설치될 수 있다.
상기 펌프(42,46)는 상기 제 1 유입배관(41)에 설치되는 제 1 펌프(42) 및 상기 제 2 유입배관(45)에 설치되는 제 2 펌프(46)를 포함할 수 있다.
상기 펌프(42,46)는 물의 유동을 강제할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 펌프(42)가 구동하면, 실내기(50)와 제 1 열교환기(101)를 물이 순환할 수 있다.
즉, 상기 제 1 펌프(42)는, 제 1 유입배관(41), 제 1 열교환기(101), 제 1 배출배관(31), 실내유입관(51a), 실내기(51,52,53,54) 및 실내배출관(51b)을 통한 물의 순환을 제공할 수 있다.
상기 공기조화장치(1)는 상기 유입배관(41,45)으로부터 분기되는 배관에 설치되는, 물공급밸브(44a,48a) 및 릴리프(relief)밸브(44b,48b)를 더 포함할 수 있다.
상기 물공급밸브(44a,48a)는 개폐동작을 통하여 상기 유입배관(41,45)으로 물을 제공하거나 제한할 수 있다.
그리고 상기 물공급밸브(44a,48a)는, 상기 제 1 유입배관(41)으로 물을 제공하도록 개폐되는 제 1 물공급밸브(44a) 및 상기 제 2 유입배관(45)으로 물을 제공하도록 개폐되는 제 2 물공급밸브(48a)를 포함할 수 있다.
한편, 상기 릴리프밸브(44b,48b)는 개폐동작을 통해 상기 수배관 내부의 압력이 설계 압력을 초과하는 비상시에 압력을 분출하도록 구비될 수 있다. 상기 릴리프밸브(44b,48b)는 안전밸브로 이름할 수도 있다.
상기 릴리프밸브(44b,48b)는, 상기 제 1 유입배관(41)으로 연결되는 배관에 설치되는 제 1 릴리프밸브(44b) 및 상기 제 2 유입배관(45)으로 연결되는 배관에 설치되는 제 2 릴리프밸브(48b)를 포함할 수 있다.
상기 공기조화장치(1)는 상기 유입배관(41,45)에 설치되는 수배관 스트레이너(43,47) 및 유입센서(41b,45b)을 더 포함할 수 있다.
상기 수배관 스트레이너(43,47)는 상기 수배관을 유동하는 물 속의 노폐물을 여과하기 위해 구비될 수 있다. 일례로, 상기 수배관 스트레이너(43,47)는 금속망으로 형성될 수 있다.
상기 수배관 스트레이너(43,47)는 상기 제 1 유입배관(41)에 설치되는 스트레이너(41) 및 상기 제 2 유입배관(45)에 설치되는 스트레이너(47)를 포함할 수 있다.
상기 수배관 스트레이너(43,47)는 상기 펌프(42,47)의 입구 측에 위치할 수 있다.
상기 유입센서(41b,45b)는 상기 유입배관(41,45)을 유동하는 물의 상태를 감지할 수 있다. 일례로, 상기 유입센서(41b,45b)는 온도 및 압력을 감지하는 센서로 구비될 수 있다.
상기 유입센서(41b,45b)는 상기 제 1 유입배관(41)에 설치되는 제 1 유입센서(41b) 및 상기 제 2 유입배관(45)에 설치되는 제 2 유입센서(45b)를 포함할 수 있다.
상기 공기조화장치(1)는 상기 배출배관(31,35)에 설치하는 퍼지밸브(31c,35c)를 더 포함할 수 있다.
상세히, 상기 퍼지밸브(31c,35c)는 상기 제 1 배출배관(31)에 설치하는 제 1 퍼지밸브(31c) 및 상기 제 2 배출배관(35)에 설치하는 제 2 퍼지밸브(35c)를 포함할 있다.
상기 퍼지밸브(31c,35c)는 개폐동작에 의하여 수배관 내부의 공기를 외부로 배출시킬 수 있다.
상기 공기조화장치(1)는 상기 배출배관(31,35)에 설치하는 온도센서(31b,35b)를 더 포함할 수 있다.
상기 온도센서(31b,35b)는 냉매와 열교환된 물의 상태를 감지할 수 있다. 일례로, 상기 온도센서(31b,35b)는 서미스터 온도센서를 포함할 수 있다.
상기 온도센서(31b,35b)는 제 1 배출배관(31)에 설치되는 제 1 온도센서(31b) 및 제 2 배출배관(35)에 설치되는 제 2 온도센서(35b)를 포함할 수 있다.
상기 배출배관(31,35)은 다수의 실내기(51,52,53,54)의 각각의 유입 측으로 분기되어 연장될 수 있다.
즉, 상기 배출배관(31,35)의 일측 단부에는 각각의 실내기(51,52,53,54)로 분기되는 분지점(31a)을 형성할 수 있다. 상기 배출배관(31,35)은 상기 분지점(31a)으로부터 분기되어 상기 각각의 실내기(51,52,53,54)의 입구에 결합되는 실내 유입관(51a)으로 연장될 수 있다.
즉, 상기 수배관은 실내기(51,52,53,54)의 입구에 결합되는 실내 유입관(51a)을 더 포함할 수 있다.
상기 실내 유입관(51a)은 상기 제 1 실내기(51)의 입구에 결합되는 제 1 실내 유입관(51a), 상기 제 2 실내기(52)의 입구에 결합되는 제 2 실내 유입관, 상기 제 3 실내기(53)의 입구에 결합되는 제 3 실내 유입관 및 상기 제 4 실내기(54)의 입구에 결합되는 제 4 실내 유입관을 포함할 수 있다.
상기 제 1 배출배관(31)은, 상기 각각의 실내 유입관(51a)으로 분기되는 제 1 분지점(31a)을 형성할 수 있다. 상기 제 2 배출배관(35)은 상기 각각의 실내 유입관(51a)으로 분기되는 제 2 분지점(35a)을 형성할 수 있다.
즉, 상기 제 1 분지점(31a)으로부터 분기되어 연장되는 제 1 배출배관(31)과 상기 제 2 분지점(35a)으로부터 분기되어 연장되는 제 2 배출배관(35)은, 상기 각각의 실내 유입관(51a)에서 합지될 수 있다.
상기 공기조화장치(1)는 상기 실내기(50)로 유입되는 물의 유량을 조절하기 위한 개폐밸브(32,36)를 더 포함할 수 있다.
상기 개폐밸브(32,36)는 개폐 동작을 통하여 상기 실내 유입관(51a)으로 유입되는 물의 유량과 유동을 제한할 수 있다.
즉, 상기 개폐밸브(32,36)는 상기 제 1 배출배관(31)에 설치되는 제 1 개폐밸브(32) 및 상기 제 2 배출배관(35)에 설치되는 제 2 개폐밸브(36)를 포함할 수 있다.
상세히, 상기 제 1 개폐밸브(32)는 상기 제 1 분지점(31a)으로부터 분기되어 상기 각각의 실내 유입관(51a)으로 연장되는 배관에 설치할 수 있다. 즉, 상기 제 1 개폐밸브(32)는 제 1 분지점(31a)으로부터 분기되는 배관 마다 각각 설치될 수 있다. 따라서, 상기 제 1 개폐밸브(32)는 상기 실내기(50)의 수에 대응되는 수로 구비될 수 있다.
상기 제 2 개폐밸브(36)는 상기 제 2 분지점(35a)으로부터 분기되어 상기 각각의 실내 유입관(51a)으로 연장되는 배관에 설치하라 수 있다. 즉, 상기 제 2 개폐밸브(36)는 제 2 분지점(35a)으로부터 분기되는 배관 마다 각각 설치될 수 있다. 따라서, 상기 제 2 개폐밸브(36)는 상기 실내기(50)의 수에 대응되는 수로 구비될 수 있다.
상기 수배관은 상기 실내기(51,52,53,54)의 출구에 결합되는 실내 배출관(51b)을 더 포함할 수 있다.
상기 실내 배출관(51b)은 상기 제 1 실내기(51)의 출구에 결합되는 제 1 실내 배출관(51b), 상기 제 2 실내기(52)의 출구에 결합되는 제 2 실내 배출관, 상기 제 3 실내기(53)의 출구에 결합되는 제 3 실내 배출관 및 상기 제 4 실내기(54)의 출구에 결합되는 제 4 실내 배출관을 포함할 수 있다.
상기 공기조화장치(1)는 상기 실내 배출관(51b)에 설치되는 검출센서(51c)를 더 포함할 수 있다.
상기 검출센서(51c)는 상기 실내 배출관(51b)을 유동하는 물의 상태를 감지할 수 있다. 일례로, 상기 검출센서(51c)는 상기 물의 온도와 압력을 감지하는 센서로 구비될 수 있다.
상기 검출센서(51c)는 상기 제 1 실내 배출관(51b)에 설치되는 제 1 검출센서(51c), 상기 제 2 실내 배출관에 설치되는 제 2 검출센서, 상기 제 3 실내 배출관에 설치되는 제 3 검출센서 및 상기 제 4 실내 배출관에 설치되는 제 4 검출센서를 포함할 수 있다.
그리고 상기 공기조화장치(1)는 상기 실내 배출관(51b)이 결합되는 유로가이드밸브(49)를 더 포함할 수 있다.
상기 유로가이드밸브(49)는 개폐 동작을 통하여 상기 실내기(50)를 통과한 물의 유동 방향을 제어할 수 있다. 즉, 상기 유로가이드밸브(49)는 물의 유동 방향을 전환하도록 제어할 수 있다.
일례로, 상기 유로가이드밸브(49)는 삼방밸브를 포함할 수 있다.
상세히, 상기 유로가이드밸브(49)는, 상기 제 1 실내 배출관(51b)에 설치되는 제 1 유로가이드밸브(49), 상기 제 2 실내 배출관에 설치되는 제 2 유로가이드밸브, 상기 제 3 실내 배출관에 설치되는 제 3 유로가이드밸브 및 상기 제 4 실내 배출관에 설치되는 제 4 유로가이드밸브를 포함할 수 있다.
상기 유로가이드밸브(49)는. 상기 유입배관(41,45)으로부터 분기되어 각각의 실내기(51,52,53,54)로 연장되는 배관이 상기 실내 배출관(51b)과 연결되는 합지점에 위치할 수 있다.
상세히, 상기 유로가이드밸브(49)의 제 1 포트에는 상기 실내 배출관(51b)이 결합되며, 제 2 포트에는 상기 제 1 유입배관(41)으로부터 분기되어 연장되는 배관이 결합되고, 제 3 포트에는 상기 제 2 유입배관(45)으로부터 분기되어 연장되는 배관이 결합될 수 있다.
따라서, 상기 유로가이드밸브(49)의 개폐동작에 의해, 상기 실내기(51,52,53,54)를 통과한 물은 냉방 또는 난방모드에 따라 작동하는 제 1 열교환기(101) 또는 제 2 열교환기(102)로 유동할 수 있다.
상기 유입배관(41,45)은 각각의 실내기(51,52,53,54)로 분기되는 분지점(41a,45a)를 형성할 수 있다.
상세히, 상기 제 1 유입배관(41)은 각각의 실내기(51,52,53,54)로 분기되는 제 1 분지점(41a)을 형성할 수 있다.
즉, 상기 제 1 유입배관(41)은 상기 제 1 분지점(41a)으로부터 분기되어 각각의 실내기(51,52,53,54)를 향하여 연장될 수 있다. 그리고 상기 제 1 분지점(41a)으로부터 분기되어 연장되는 제 1 유입배관(41)은 상기 유로가이드밸브(49)에 결합할 수 있다.
상기 제 2 유입배관(45)은 각각의 실내기(51,52,53,54)로 분기되는 제 2 분지점(45a)을 형성할 수 있다.
즉, 상기 제 2 유입배관(45)은 상기 제 2 분지점(45a)으로부터 분기되어 각각의 실내기(51,52,53,54)를 향하여 연장될 수 있다. 그리고 상기 제 2 분지점(45a)으로부터 분기되어 연장되는 제 2 유입배관(45)은 상기 유로가이드밸브(49)에 결합할 수 있다.
한편, 상기 유입배관(41,45)이 형성하는 분지점(41a,45a)는 “유입배관분지점”으로 이름할 수 있다. 그리고 상기 배출배관(31,35)이 형성하는 분지점(31a,35a)은 “배출배관분지점”으로 이름할 수 있다.
한편, 상기 열교환장치(100)는 상기 제 1 열교환기(101)와 상기 제 2 열교환기(102)를 출입하는 냉매의 유동 방향과 유량을 조절하기 위한 절환유닛(R)을 포함할 수 있다.
상세히, 상기 절환유닛(R)은 상기 열교환기(101,102)의 일측에 결합되는 냉매관(110,115) 및 상기 열교환기(101,102)의 타측에 결합되는 액가이드관(141,142)을 포함할 수 있다.
상기 냉매관(110,115)은 상기 열교환기(101,102)의 일측에 형성되는 냉매 출입구에 결합할 수 있다. 그리소 상기 액가이드관(141,142)은 상기 열교환기(101,102)의 타측에 형성되는 냉매 출입구에 결합할 수 있다.
따라서, 상기 냉매관(110,115)과 상기 액가이드관(141,142)는, 상기 물과 열교환하기 위해 상기 열교환기(101,102)에 구비되는 냉매유로와 연결될 수 있다.
그리고 상기 냉매관(110,115)과 상기 액가이드관(141,142)은, 상기 냉매가 상기 열교환기(101,102)를 통과할 수 있도록 가이드할 수 있다.
상세히, 상기 냉매관(110,115)은 상기 제 1 열교환기(101)의 일측에 결합되는 제 1 냉매관(110) 및 상기 제 2 열교환기(102)의 일측에 결합되는 제 2 냉매관(115)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 액가이드관(141,142)은 상기 제 1 열교환기(101)의 타측에 결합되는 제 1 액가이드관(141) 및 상기 제 2 열교환기(102)의 타측에 결합되는 제 2 액가이드관(142)을 포함할 수 있다.
일례로, 냉매는 상기 제 1 냉매관(110) 및 상기 제 1 액가이드관(141)에 의하여, 상기 제 1 열교환기(101)를 순환할 수 있다. 그리고 상기 냉매는 제 2 냉매관(115) 및 상기 제 2 액가이드관(142)에 의하여, 상기 제 2 열교환기(102)를 순환할 수 있다.
상기 액가이드관(141,142)은 상기 액관(27)과 연결될 수 있다.
상세히, 상기 액관(27)은 상기 제 1 액가이드관(141)과 상기 제 2 액가이드관(142)으로 분기되는 액관분지점(27a)을 형성할 수 있다.
즉, 상기 제 1 액가이드관(141)은 상기 액관분지점(27a)으로부터 상기 제 1 열교환기(101)로 연장되며, 상기 제 2 액가이드관(142)은 상기 액관분지점(27a)으로부터 상기 제 2 열교환기(102)로 연장될 수 있다.
상기 공기조화징치(1)는 상기 냉매관(110,115)에 설치되는 기상냉매센서(111,116) 및 상기 액가이드관(141,142)에 설치되는 액냉매센서(146,147)를 더 포함할 수 있다.
상기 기상냉매센서(111,116) 및 상기 액냉매센서(146,147)는, 함께 “냉매센서”라 이름할 수 있다.
그리고 상기 냉매센서는, 상기 냉매관(110,115)과 상기 액가이드관(141,142)을 유동하는 냉매의 상태를 감지할 수 있다. 일례로, 상기 냉매센서는 냉매의 온도와 압력을 감지할 수 있다
상기 기상냉매센서(111,116)는 상기 제 1 냉매관(110)에 설치되는 제 1 기상냉매센서(111), 상기 제 2 냉매관(115)에 설치되는 제 2 기상냉매센서(116)를 포함할 수 있다.
상기 액냉매센서(146,147)은 제 1 액가이드관(141)에 설치되는 제 1 액냉매센서(146) 및 제 2 액가이드관(142)에 설치되는 제 2 액냉매센서(147)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 공기조화장치(1)는 상기 액가이드관(141,142)에 설치되는 유량밸브(143,144) 및 상기 유량밸브(143,144)의 양측에 설치되는 스트레이너(148a,148b,149a.149b)를 더 포함할 수 있다.
상기 유량밸브(143,144)는 개도 조절을 통하여 냉매의 유량을 조절할 수 있다.
상기 유량밸브(143,144)는 전자팽창밸브(EEV)를 포함할 수 있다. 그리고 상기 유량밸브(143,144)는 개도 조절을 통하여 통과하는 냉매의 압력을 조절할 수 있다.
상기 유량밸브(143,144)는 상기 제 1 액가이드관(141)에 설치되는 제 1 유량밸브(143) 및 상기 제 2 액가이드관(142)에 설치되는 제 2 유량밸브(144)를 포함할 수 있다.
상기 스트레이너(148a,148b,149a.149b)는 상기 액가이드관(141,142)을 유동하는 냉매의 노폐물을 여과하기 위해 구비될 수 있다. 일례로, 상기 스트레이너(148a,148b,149a.149b)는 금속망으로 형성될 수 있다.
상기 스트레이너(148a,148b,149a.149b)는 상기 제 1 액가이드관(141)에 설치되는 제 1 스트레이너(148a,148b) 및 상기 제 2 액가이드관(142)에 설치되는 제 2 스트레이너(149a.149b)를 포함할 수 있다.
그리고 상기 제 1 스트레이너(148a,148b)는 상기 제 1 유량밸브(143)의 일측에 설치되는 스트레이너(148a)와 상기 제 1 유량밸브(143)의 타측에 설치되는 스트레이너(148b)를 포함할 수 있다. 이에 의하면, 상기 냉매의 유동 방향이 전환되어도 상기 노폐물을 여과할 수 있는 장점이 있다.
마찬가지로, 상기 제 2 스트레이터(149a.149b)는 상기 제 2 유량밸브(144)의 일측에 설치되는 스트레이너(149a) 및 상기 제 2 유량밸브(144)의 타측에 설치되는 스트레이너(149b)를 포함할 수 있다.
상기 냉매관(110,115)은 고압기관(20)과 저압기관(25)에 연결될 수 있다. 그리고 상기 액가이드관(141,142)은 상기 액관(27)과 연결될 수 있다.
상세히, 상기 냉매관(110,115)은 일측 단부에 냉매분지점(112,117)을 형성할 수 있다. 그리고 상기 냉매분지점(112,117)에는 상기 고압기관(20)과 저압기관(25)이 서로 합지되도록 연결될 수 있다.
즉, 상기 냉매관(110,115)의 일측 단부는 냉매분지점(112,117)이 형성되며, 타측 단부는 열교환기(101,102)의 냉매 출입구와 결합할 수 있다.
상기 절환유닛(R)은 상기 고압기관(20)으로부터 상기 냉매관(110,115)으로 연장되는 고압가이드관(121,122)을 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 고압가이드관(121,122)은 상기 고압기관(20)과 상기 냉매관(110,115)을 연결해줄 수 있다.
상기 고압가이드관(121,122)은 상기 고압기관(20)의 고압분지점(20a)으로부터 분기되어 상기 냉매관(110,115)으로 연장될 수 있다.
상세히, 상기 고압가이드관(121,122)은, 상기 고압분지점(20a)으로부터 상기 제 1 냉매관(110)으로 연장되는 제 1 고압가이드관(121) 및 상기 고압분지점(20a)으로부터 상기 제 2 냉매관(115)으로 연장되는 제 2 고압가이드관(122)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 고압가이드관(121)은 상기 제 1 냉매분지점(112)에 연결되며, 상기 제 2 고압가이드관(122)은 상기 제 2 냉매분지점(117)에 연결될 수 있다.
즉, 상기 제 1 고압가이드관(121)은 상기 고압분지점(20a)으로부터 상기 제 1 냉매분지점(112)까지 연장되며, 상기 제 2 고압가이드관(122)은 상기 고압분지점(20a)으로부터 상기 제 2 냉매분지점(117)까지 연장될 수 있다.
상기 공기조화장치(1)는 상기 고압가이드관(121,122)에 설치되는 고압밸브(123,124)를 더 포함할 수 있다.
상기 고압밸브(123,124)는 개폐 동작을 통하여 상기 고압가이드관(121,122)으로 냉매의 유동을 제한할 수 있다.
상기 고압밸브(123,124)는 상기 제 1 고압가이드관(121)에 설치되는 제 1 고압밸브(123) 및 상기 제 2 고압가이드관(122)에 설치되는 제 2 고압밸브(124)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 고압밸브(123)는 상기 고압분지점(20a)과 상기 제 1 냉매분지점(112) 사이에 설치할 수 있다.
상기 제 2 고압밸브(124)는 상기 고압분지점(20a)과 상기 제 2 냉매분지점(117) 사이에 설치할 수 있다.
상기 제 1 고압밸브(123)는 상기 고압기관(20)과 상기 제 1 냉매관(110) 사이의 냉매 유동을 제어할 수 있다. 그리고 상기 제 2 고압밸브(125)는 상기 고압기관(20)과 상기 제 2 냉매관(115) 사이의 냉매 유동을 제어할 수 있다.
상기 절환유닛(R)은 상기 저압기관(25)으로부터 상기 냉매관(110,115)으로 연장되는 저압가이드관(125,126)을 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 저압가이드관(125,126)은 상기 저압기관(25)과 상기 냉매관(110,115)을 연결해줄 수 있다.
상기 저압가이드관(125,126)은 상기 저압기관(25)의 저압분지점(25a)으로부터 분기되어 상기 냉매관(110,115)으로 연장될 수 있다.
상세히, 상기 저압가이드관(125,126)은, 상기 저압분지점(25a)으로부터 상기 제 1 냉매관(110)으로 연장되는 제 1 저압가이드관(125) 및 상기 저압분지점(25a)으로부터 상기 제 2 냉매관(115)으로 연장되는 제 2 저압가이드관(122)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 저압가이드관(125)은 상기 제 1 냉매분지점(112)에 연결되며, 상기 제 2 저압가이드관(126)은 상기 제 2 냉매분지점(117)에 연결될 수 있다.
즉, 상기 제 1 저압가이드관(125)은 상기 저압분지점(25a)으로부터 상기 제 1 냉매분지점(112)까지 연장되며, 상기 제 2 저압가이드관(126)은 상기 저압분지점(25a)으로부터 상기 제 2 냉매분지점(117)까지 연장될 수 있다. 따라서, 상기 냉매분지점(115,117)에서는, 상기 고압가이드관(121,122) 및 상기 저압가이드관(125,126)이 서로 합지되도록 연결될 수 있다.
상기 공기조화장치(1)는 상기 저압가이드관(126,127)에 설치되는 저압밸브(127,128)를 더 포함할 수 있다.
상기 저압밸브(127,128)는 개폐 동작을 통하여 상기 저압가이드관(125,126)으로 냉매의 유동을 제한할 수 있다.
상기 저압밸브(127,128)는 상기 제 1 저압가이드관(125)에 설치되는 제 1 저압밸브(127) 및 상기 제 2 저압가이드관(126)에 설치되는 제 2 저압밸브(128)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 저압밸브(127)는 상기 제 1 냉매분지점(112)과 후술할 제 1 평압배관(131)이 연결되는 지점 사이에 설치할 수 있다.
상기 제 2 저압밸브(128)는 상기 제 2 냉매분지점(117)과 후술할 제 2 평압배관(132)이 연결되는 지점 사이에 설치할 수 있다.
상기 절환유닛(R)은, 상기 냉매관(110)으로부터 분기되어 상기 저압가이드관(125,126)으로 연장되는 평압배관(131,132)을 더 포함할 수 있다.
상기 평압배관(131,132)은 상기 제 1 냉매관(110)의 일 지점으로부터 분기되어 상기 제 1 저압가이드관(125)으로 연장되는 제 1 평압배관(131) 및 상기 제 2 냉매관(115)의 일 지점으로부터 분기되어 상기 제 2 저압가이드관(126)으로 연장되는 제 2 평압배관(132)을 포함할 수 있다.
상기 평압배관(131,132)과 상기 저압가이드관(125,126)이 연결되는 지점은, 상기 저압분지점(25a)과 상기 저압밸브(127,128) 사이에 위치할 수 있다.
즉, 상기 제 1 평압배관(131)은 상기 제 1 냉매관(110)으로부터 분기되어 상기 저압분지점(25a)과 상기 제 1 저압밸브(127) 사이에 위치하는 제 1 저압가이드관(125)으로 연장될 수 있다.
마찬가지로, 상기 제 2 평압배관(132)은, 상기 제 2 냉매관(115)으로부터 분기되어 상기 저압분지점(25a)과 상기 제 2 저압밸브(128) 사이에 위치하는 제 2 저압가이드관(126)으로 연장될 수 있다.
상기 공기조화장치(1)에는 상기 평압배관(131,132)에 설치되는 평압밸브(135,136) 및 평압 스트레이너(137,138)를 더 포함할 수 있다.
상기 평압밸브(135,136)는 개도 조절을 통하여 상기 냉매관(110,115)의 냉매를 상기 저압가이드관(125,126)으로 바이패스 시킬 수 있다.
상기 평압밸브(135,136)는 전자팽창밸브(EEV)를 포함할 수 있다.
그리고 상기 평압밸브(135,136)는 상기 제 1 평압배관(131)에 설치되는 제 1 평압밸브(135) 및 상기 제 2 평압배관(132)에 설치되는 제 2 평압밸브(136)를 포함할 수 있다.
상기 평압 스트레이너(137,138)는 상기 제 1 평압배관(131)에 설치되는 제 1 평압 스트레이너(137) 및 상기 제 2 평압배관(132)에 설치되는 제 2 평압 스트레이너(138)를 포함할 수 있다.
상기 평압스트레이너(137,138)는 상기 평압밸브(135,136)와 상기 냉매관(110,115)의 사이에 위치할 수 있다. 이에 의하면, 상기 냉매관(110,115)으로부터 상기 평압밸브(135,136)로 유동하는 냉매의 노폐물을 여과하거나 이물질을 방지할 수 있다.
한편, 상기 평압배관(131,132) 및 상기 평압밸브(135,136)는, “평압회로”라고 이름할 수 있다.
상기 평압회로는, 상기 열교환기(101,102)의 작동 모드가 전환되는 경우에 상기 냉매관(110,115)의 고압 냉매와 저압 냉매의 압력 차를 감소시키도록 작동할 수 있다.
여기서, 상기 열교환기(101,102)의 작동 모드는, 응축기로 작동하는 응축기 모드와 증발기로 작동하는 증발기 모드를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 열교환기(101,102)가 응축기에서 증발기로 작동 모드를 전환하는 경우, 상기 고압밸브(123,124)는 폐쇄(close)되고, 상기 저압밸브(127,128)는 개방(open)될 수 있다. 그러나 이와 같은 급작스러운 밸브 전환은, 고압의 냉매과 저압의 냉매 간의 큰 압력 차이에 기인하여 소음을 발생시키고 내구성을 떨어뜨리는 문제를 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화장치(1)는 상기 고압밸브(123,124)의 폐쇄 전에 소정의 시간 동안 상기 평압밸브(135,136)를 개방시킬 수 있다. 이에 의하면, 상기 제 1 냉매관(110)으로 유동하는 냉매는 점차 상기 평압배관(131,132)으로 유입될 수 있다.
상기 평압밸브(135,136)의 개도 조절은 시간의 경과에 따라 서서히 진행될 수 있다. 이에 따라, 상기 고압밸브(123,124)와 상기 저압밸브(127)의 개도 제어도 수행될 수 있다.
상기 평압배관(131,132)으로 유입된 냉매에 의하여, 상기 냉매관(110,115)의 압력은 낮아질 수 있다.
이에 의하면, 상기 평압밸브(135,136)의 개방에 의해, 상기 저압가이드관(125,126)과 상기 냉매관(110,115)의 압력 차가 소정의 범위 내로 작아져 평압을 형성할 수 있다.
그리고 상기 평압밸브(135,136)는 다시 폐쇄될 수 있다. 따라서, 상기 열교환기(101,102)를 통과한 저압 냉매는 큰 압력 차이 없이 상기 저압가이드관(125,126)으로 유동할 수 있다.
결국, 상기 열교환기(101,102)는 안정적으로 증발기로 작동이 전환되므로 상술한 압력 차에 기인하는 소음 발생 문제와 내구성 문제를 해결할 수 있다.
한편, 상기 공기조화장치(1)는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부(미도시)는 다수의 실내기(51,52,53,54)에서 요구하는 냉방 또는 난방모드에 따라 열교환기(101,102)의 작동 모드를 전환하도록 상술한 고압밸브(123,124), 저압밸브(127,128), 평압밸브(135,136) 및 유량밸브(143,144)의 동작을 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 두 열교환기가 증발기로 작동할 때 냉매의 유동을 보여주는 도면이고, 도 4는 도 3의 두 열교환기 중 어느 하나의 열교환기가 응축기로 전환되어 작동할 때 냉매의 유동을 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 제 1 열교환기(101)와 상기 제 2 열교환기(102)는 증발기로 작동한다.
이때, 상기 제 1 열교환기(101)와 상기 제 2 열교환기(102)를 통과하여 냉각된 물이 순환하는 실내기(51,52,53,54)는 모두 냉방모드로 운전될 수 있다.
상기 실외기(10)의 실외 열교환기(15)통과한 응축 냉매는 액관(27)을 통해 상기 절환유닛(R)으로 유입될 수 있다. 그리고 상기 응축 냉매는 액관분지점(27a)에서 분지되어 상기 제 1 액가이드관(141)과 상기 제 2 액가이드관(142)으로 유동할 수 있다.
상기 제 1 액가이드관(141)으로 유입된 응축 냉매는 상기 제 1 유량밸브(143)를 통과하면서 팽창될 수 있다. 그리고 상기 팽창 냉매는 상기 제 1 열교환기(101)를 통과하면서 물의 열을 흡수하여 증발될 수 있다.
마찬가지로, 상기 제 2 액가이드관(142)으로 유입된 응축 냉매는 상기 제 2 유량밸브(144)를 통과하면서 팽창될 수 있다. 그리고 상기 팽창냉매는, 상기 제 2 열교환기(102)를 통과하면서 물의 열을 흡수하여 증발될 수 있다.
상기 제 1 열교환기(101)로부터 배출되는 증발 냉매는, 상기 제 1 냉매관(101)을 통해 제 1 저압가이드관(125)으로 유입되어 상기 저압기관(25)으로 유동할 수 있다. 이때, 상기 제 1 저압밸브(127)는 개방되고 상기 제 1 고압밸브(123)는 폐쇄된다.
마찬가지로, 상기 제 2 열교환기(102)로부터 배출되는 증발 냉매는, 상기 제 2 냉매관(115)을 통해 제 2 저압가이드관(126)으로 유입되어 상기 저압기관(25)으로 유동할 수 있다. 이때, 상기 제 2 저압밸브(128)는 개방되고 상기 제 2 고압밸브(128)는 폐쇄된다.
또한, 상술한 열교환기(101,102)의 작동에서 상기 평압밸브(135,136)는 폐쇄 상태를 유지할 수 있다.
이후, 상기 제 1 내지 제 4 실내기(51,52,53,54) 중 적어도 어느 하나의 실내기가 난방모드를 전환하기 위해, 상기 제 1 열교환기(101) 및 제 2 열교환기(102) 중 어느 하나의 열교환기는 응축기로 전환하여 작동할 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 제 1 열교환기(101)가 응축기로 전환되는 경우를 기준으로 설명한다.
상기 제 1 열교환기(101)의 작동 모드 전환을 위해 상기 제 1 고압밸브(123)는 개방하고, 상기 제 1 저압밸브(127)는 폐쇄할 수 있다. 그리고 상기 제 1 유량밸브(143)는 완전히 개방(Full open)시킬 수 있다.
상기 압축기(11)로부터 토출되어 상기 고압기관(20)으로 유입된 압축 냉매가 상기 제 1 고압가이드관(121)을 거쳐 상기 제 1 냉매관(110)으로 유입될 수 있다.
그리고 상기 제 1 냉매관(110)으로 유입된 압축 냉매는, 상기 제 1 열교환기(101)를 통과하면서 물을 가열시킬 수 있다. 여기서, 상기 냉매의 열을 흡수한 물은, 난방운전이 필요한 실내기(50)를 순환할 수 있다.
상기 제 1 열교환기(101)에서 물과 열교환된 응축 냉매는 상기 제 1 유량밸브(143)가 완전히 개방된 상태이므로 상기 제 1 액가이드관(141)을 통해 상기 액관분지점(27a)으로 유동할 수 있다. 그리고 상기 응축 냉매는 상기 액관분지점(27a)을 거쳐 상기 제 2 액가이드관(142)으로 유입되면서 기존의 액관(25)으로부터 유입된 응축 냉매와 합지될 수 있다.
상기 합지된 응축 냉매는, 상기 제 2 유량밸브(144)를 통과하면서 팽창될 수 있다. 그리고 상기 팽창 냉매는 상술한 바와 같이 상기 제 2 열교환기(102)를 통과하면서 증발되고 상기 제 2 저압가이드관(126)을 통해 저압기관(25)으로 유동할 수 있다.
이에 의하면, 상기 제 1 열교환기(101)와 상기 제 2 열교환기(102)가 모두 증발기로 작동하다가 상기 제 1 열교환기(101)의 작동 모드 전환을 수행하는 경우, 상기 압축기(11)의 운전주파수를 감소시키거나 정지할 필요 없이 안정적으로 상기 제 1 열교환기(101)를 응축기로 작동시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 두 열교환기가 응축기로 작동할 때 냉매의 유동을 보여주는 도면이고, 도 6은 도 5의 두 열교환기 중 어느 하나의 열교환기가 증발기로 전환되어 작동할 때 냉매의 유동을 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, 제 1 열교환기(101)와 제 2 열교환기(102)는 응축기로 작동할 수 있다.
이때, 상기 제 1 열교환기(101)와 상기 제 2 열교환기(102)를 통과하여 냉각된 물이 순환하는 실내기(51,52,53,54)는 모두 난방모드로 운전될 수 있다.
상기 실외기(10)의 압축기(11)로부터 토출된 압축 냉매는 고압기관(20)을 통해 상기 절환유닛(R)으로 유입될 수 있다. 그리고 상기 압축 냉매는 고압분지점(20a)에서 분지되어 제 1 고압가이드관(121) 및 제 2 고압가이드관(122)으로 유입될 수 있다.
이때, 제 1 고압밸브(123) 및 제 2 고압밸브(124)는 개방될 수 있다. 그리고 제 1 저압밸브(127)와 제 2 저압밸브(128)는 폐쇄될 수 있다.
상기 제 1 고압가이드관(121)으로 유입된 압축 냉매는 상기 제 1 냉매관(110)을 거쳐 제 1 열교환기(101)로 유입될 수 있다. 그리고 상기 압축 냉매는, 제 1 열교환기(101)에서 물과 열교환되어 응축될 수 있다.
상기 제 1 열교환기(101)를 통과한 응축 냉매는, 제 1 액가이드관(141)을 통해 액관(27)으로 유입될 수 있다. 이때, 상기 제 1 유량밸브(143)는 완전히 개방(Full open)될 수 있다.
상기 제 2 고압가이드관(124)으로 유입된 압축 냉매는 상기 제 2 냉매관(115)을 거쳐 제 2 열교환기(102)로 유입될 수 있다. 그리고 상기 압축 냉매는 제 2 열교환기(102)에서 물과 열교환되어 응축될 수 있다.
상기 제 2 열교환기(102)를 통과한 응축 냉매는, 제 2 액가이드관(142)을 통해 액관(27)으로 유입될 수 있다. 이때, 상기 제 2 유량밸브(144)는 완전히 개방(Full open)될 수 있다.
즉, 상기 제 2 열교환기(102) 및 상기 제 1 열교환기(101)를 통과한 응축 냉매는, 상기 액관분지점(27a)에서 합지되어 상기 액관(27)을 통해 메인 팽창밸브(18)로 유동할 수 있다.
또한, 상술한 열교환기(101,102)의 작동에서 상기 평압밸브(135,136)는 폐쇄 상태를 유지할 수 있다.
이후, 상기 제 1 내지 제 4 실내기(51,52,53,54) 중 적어도 어느 하나의 실내기가 냉방모드를 전환하기 위해, 상기 제 1 열교환기(101) 및 제 2 열교환기(102) 중 어느 하나의 열교환기는 증발기로 전환하여 작동할 수 있다.
도 6을 참조하면, 제 2 열교환기(102)가 증발기로 전환되는 경우를 기준으로 설명한다.
상술한 바와 같이, 상기 제 2 열교환기(102)의 전환시 소음 발생을 최소화하기 위하여, 상기 제 2 평압밸브(136)가 개방되도록 동작할 수 있다.
이에 의하면, 상기 제 2 고압배관(124)을 통과하여 제 2 냉매관(115)으로 유동하는 냉매는, 상기 제 2 평압밸브(136)가 개방하기 시작하면서 점차 제 2 평압배관(132)으로 유입될 수 있다.
그리고 상기 제 2 평압배관(132)으로 유입된 냉매에 의하여 상기 제 2 냉매관(115)의 압력은 낮아질 수 있다.
이후, 상기 제 2 평압밸브(136) 및 상기 제 2 고압밸브(124)는 폐쇄되고, 상기 제 2 저압밸브(128)가 개방될 수 있다. 이때, 상기 제 2 평압밸브(136)의 작동에 의하여 상기 제 2 저압가이드관(126)과 상기 제 2 냉매관(115)의 압력 차가 소정의 범위 내로 작아져 평압을 형성할 수 있다.
상기 제 1 열교환기(101)을 통과한 응축 냉매는, 상기 제 1 액가이드관(141)을 통해 상기 액관분지점(27a)으로 유동할 수 있다. 그리고 상기 응축 냉매는, 상기 액관분지점(27a)에서 분지되어 일부는 메인 팽창밸브(18)로 향하고, 나머지 일부는 제 2 액가이드관(142)을 통해 제 2 유량밸브(144)를 통과할 수 있다.
여기서, 상기 제 2 유량밸브(144)는 개도 조절을 통해 냉매를 팽창시키는 팽창밸브로 작동할 수 있다.
상기 제 2 유량밸브(144)를 통과한 팽창 냉매는, 상기 제 2 열교환기(102)를 통과하면서 물과 열교환하여 증발될 수 있다. 상기 제 2 열교환기(102)를 통과한 증발 냉매는, 제 2 냉매관(115)을 거쳐 상기 제 2 저압가이드관(126)으로 유동할 수 있다.
그리고 상기 증발 냉매는, 상기 저압기관(25)으로 유입되어 실외기(10)의 압축기(11)로 회수될 수 있다.
상술한 상기 제 2 열교환기(102)의 전환 동작에 의하면, 냉매의 압력 차에 기인하는 소음 발생을 최소화할 수 있다.
또한, 상기 제 2 열교환기(102)는 압축기(11)의 운전에 영향 없이 안정적으로 응축기에서 증발기로 전환되어 작동할 수 있다.
1: 공기조화장치
10: 실외기
50: 실내기
100: 열교환장치

Claims (15)

  1. 압축기와 실외 열교환기가 구비되며, 냉매가 순환하는 실외기;
    물이 순환하는 다수의 실내기; 및
    상기 실외기와 상기 실내기를 연결하는 열교환장치를 포함하며,
    상기 열교환장치는,
    상기 냉매와 상기 물이 열교환하는 열교환기; 및
    상기 실외기와 상기 열교환기를 순환하는 냉매의 유동을 제어하는 절환유닛을 포함하며,
    상기 절환유닛은,
    상기 실외기의 고압기관에 연결되는 고압가이드관;
    상기 실외기의 저압기관에 연결되는 저압가이드관;
    상기 고압가이드관과 상기 저압가이드관이 합지되어 상기 열교환기로 연장되는 냉매관;
    상기 열교환기로부터 상기 실외기의 액관으로 연장되는 액가이드관; 및
    상기 냉매관으로부터 분기되어 상기 저압가이드관으로 연장되는 평압배관을 포함하는 공기조화장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고압가이드관에 설치되어 개폐 동작하는 고압밸브; 및
    상기 저압가이드관에 설치되어 개폐 동작하는 저압밸브를 더 포함하는 공기조화장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 액가이드관에 설치되어 냉매의 유량을 조절하는 유량밸브를 더 포함하는 공기조화장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 유량밸브는 전자팽창밸브를 포함하는 공기조화장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 평압배관에 설치되는 평압밸브를 더 포함하는 공기조화장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 실내기와 상기 열교환기를 연결하며, 물이 순환하는 수배관을 더 포함하는 공기조화장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 열교환기는 다수의 열교환기를 포함하며,
    상기 고압가이드배관, 상기 저압가이드배관 및 상기 액가이드배관은,
    상기 다수의 열교환기 중 각각의 열교환기로 분기되어 연장되는 공기조화장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 절환유닛은, 상기 다수의 열교환기 중 적어도 어느 하나를 응축기 또는 증발기로 작동하도록 냉매의 유동을 전환하는 공기조화장치.
  9. 실내기를 순환하는 물과 실외기를 순환하는 냉매가 열교환하는 제 1 열교환기 및 제 2 열교환기;
    상기 실외기의 고압기관으로부터 상기 제 1 열교환기의 일측으로 연결되는 제 1 고압가이드관;
    상기 실외기의 고압기관으로부터 분기되어 상기 제 2 열교환기의 일측으로 연결되는 제 2 고압가이드관;
    상기 실외기의 저압기관으로부터 상기 제 1 고압가이드관에 합지되도록 연장되는 제 1 저압가이드관;
    상기 실외기의 저압기관으로부터 분기되어 상기 제 2 고압가이드관에 합지되도록 연장되는 제 2 저압가이드관;
    상기 실외기의 액관으로부터 상기 제 1 열교환기의 타측으로 연장되는 제 1 액가이드관;
    상기 실외기의 액관으로부터 분기되어 상기 제 2 열교환기의 타측으로 연장되는 제 2 액가이드관;
    상기 제 1 고압가이드관 및 상기 제 2 고압가이드관에 각각 설치되는 고압밸브;
    상기 제 1 저압가이드관 및 상기 제 2 저압가이드관에 각각 설치되는 저압밸브; 및
    상기 제 1 액가이드관 및 상기 제 2 액가이드관에 각각 설치되는 유량밸브를 포함하는 공기조화장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 고압밸브, 상기 저압밸브 및 상기 유량밸브의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 공기조화장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 고압가이드관과 상기 제 2 저압가이드관이 합지되는 지점으로부터 상기 제 1 열교환기의 일측으로 연장되는 제 1 냉매관;
    상기 제 1 저압가이드관과 상기 제 2 저압가이드관이 합지되는 지점으로부터 상기 제 2 열교환기의 일측으로 연장되는 제 2 냉매관;
    상기 제 1 냉매관으로부터 분기되어 상기 제 1 저압가이드관으로 연장되는 제 1 평압배관; 및
    상기 제 2 냉매관으로부터 분기되어 상기 제 2 저압가이드관으로 연장되는 제 2 평압배관을 더 포함하는 공기조화장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 평압배관에 설치되는 제 1 평압밸브; 및
    상기 제 2 평압배관에 설치되는 제 2 평압밸브를 더 포함하는 공기조화장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제 1 열교환기 및 상기 제 2 열교환기 중 적어도 어느 하나가 작동 모드를 전환하는 경우, 상기 작동 모드가 전환되는 열교환기와 연결되는 평압밸브를 소정의 시간동안 개방하는 공기조화장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 실내기는 다수의 실내기로 구비되며,
    상기 제 1 열교환기와 상기 제 2 열교환기는, 상기 다수의 실내기에 냉방과 난방을 동시에 제공할 수 있도록 작동 모드가 전환되는 공기조화장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 고압밸브는,
    상기 제 1 고압가이드관에 설치되는 제 1 고압밸브; 및
    상기 제 2 고압가이드관에 설치되는 제 2 고압밸브를 포함하며,
    상기 저압밸브는,
    상기 제 1 저압가이드관에 설치되는 제 1 저압밸브; 및
    상기 제 2 저압가이드관에 설치되는 제 2 저압발브를 포함하는 공기조화장치.
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