KR20210098018A - 공기조화기 - Google Patents

공기조화기 Download PDF

Info

Publication number
KR20210098018A
KR20210098018A KR1020200011694A KR20200011694A KR20210098018A KR 20210098018 A KR20210098018 A KR 20210098018A KR 1020200011694 A KR1020200011694 A KR 1020200011694A KR 20200011694 A KR20200011694 A KR 20200011694A KR 20210098018 A KR20210098018 A KR 20210098018A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat exchanger
refrigerant
air
pipe
refrigerant pipe
Prior art date
Application number
KR1020200011694A
Other languages
English (en)
Inventor
진홍석
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020200011694A priority Critical patent/KR20210098018A/ko
Priority to US17/162,160 priority patent/US11953242B2/en
Publication of KR20210098018A publication Critical patent/KR20210098018A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B13/00—Compression machines, plants or systems, with reversible cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F3/1405—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification in which the humidity of the air is exclusively affected by contact with the evaporator of a closed-circuit cooling system or heat pump circuit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F12/00—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening
    • F24F12/001—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air
    • F24F12/002—Use of energy recovery systems in air conditioning, ventilation or screening with heat-exchange between supplied and exhausted air using an intermediate heat-transfer fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/20—Casings or covers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F3/153—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification with subsequent heating, i.e. with the air, given the required humidity in the central station, passing a heating element to achieve the required temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
    • F24F5/001—Compression cycle type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
    • F25B41/24—Arrangement of shut-off valves for disconnecting a part of the refrigerant cycle, e.g. an outdoor part
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
    • F25B41/40—Fluid line arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F24F11/46—Improving electric energy efficiency or saving
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2203/00—Devices or apparatus used for air treatment
    • F24F2203/10—Rotary wheel
    • F24F2203/1016—Rotary wheel combined with another type of cooling principle, e.g. compression cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2221/00—Details or features not otherwise provided for
    • F24F2221/54—Heating and cooling, simultaneously or alternatively
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/007—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for three pipes connecting the outdoor side to the indoor side with multiple indoor units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/023—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple indoor units
    • F25B2313/0231—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for using multiple indoor units with simultaneous cooling and heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2313/00—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for
    • F25B2313/027—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for characterised by the reversing means
    • F25B2313/02732—Compression machines, plants or systems with reversible cycle not otherwise provided for characterised by the reversing means using two three-way valves
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/56—Heat recovery units

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

본 발명은 공기조화기에 관한 것이다.
냉매를 압축하는 압축기와 냉매와 실외공기를 열교환하는 실외열교환기를 구비한 실외기; 상기 실외기와 액냉매관, 고압냉매관, 저압냉매관으로 연결되고, 실외공기를 실내공간으로 공급하고, 실내공기를 실외로 배출하는 환기장치를 포함하고, 상기 환기장치는, 실외공기가 실내로 유입되는 공급유로와 실내공기가 실외로 배기되는 배출유로가 내부에 형성된 케이스; 상기 공급유로 상에 배치되고, 유동하는 공기와 냉매를 열교환하는 메인열교환기; 상기 배출유로 상에 배치되고, 유동하는 공기와 냉매를 열교환하는 리커버리열교환기; 상기 액냉매관, 상기 고압냉매관, 상기 저압냉매관과 연결되어, 상기 실외기로부터 유입되는 냉매를 상기 메인열교환기 및 상기 리커버리열교환기 각각으로 공급하거나, 상기 상기 메인열교환기 및 상기 리커버리열교환기 각각으로부터 유입되는 냉매를 상기 실외기로 공급하는 냉매분배기; 상기 공급유로 상에 배치되고, 상기 고압냉매관과 연결되어, 상기 공급유로를 유동하는 공기를 가열하는 리히트 열교환기를 포함하고, 상기 액냉매관에는, 상기 실외기에서 토출되어 상기 냉매분배기로 유동하는 냉매량을 조절하는 액냉매관 밸브가 배치된다.

Description

공기조화기{Air Conditioner}
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉매를 이용하여 공기를 열교환하는 환기장치를 포함하는 공기조화기에 관한 것이다.
실내공기를 순환하여 실내공간의 온도를 조절하는 실내기의 경우, 실내공간의 정체된 공기만을 순환하므로, 사용자에게 쾌적한 공기를 지속적으로 제공할 수 없는 문제가 있다.
따라서, 실외공기를 유입하고, 실내공기를 배출하여, 실내공간으로 외부의 신선한 공기를 지속적으로 유입할 수 있는 환기장치를 사용할 수 있다.
환기장치의 경우, 실외로 배출되는 실내공기와 실내로 공급되는 실외공기간의 열교환을 통하여, 실내로 공급되는 공기의 온도를 조절하거나, 추가적인 히터를 장착하여, 내부로 유입되는 공기를 가열할 수 있다.
국내특허 출원 제1020150122092호는, 외기전담시스템 기반 환기 시스템을 개시하고 있으며, 실외공기와 실내공기의 열교환을 통해, 실외에서 유입되는 공기를 실내로 공급하는 내용을 개시하고 있다. 또한, 액체식 제습제를 이용한 제습을 통해 실외공기를 실내공간으로 유동시키고 있다. 이러한 구조에서는, 실내로 공급되는 실외공기가 사용자가 원하는 온도로 제공되지 못하므로, 실내공간의 적절한 온도제어가 어려운 문제가 있다.
또한 국내특허 출원 제10-2010-0039582호는, 실외에서 유입되는 공기를 별도의 냉각코일을 통과시켜, 실내로 공급하는 내용을 개시하고 있다. 별도의 전력을 소모하는 냉각코일을 사용하여, 유동하는 공기의 온도를 조절하는 경우, 많은 전력소모가 이루어짐에 따라 에너지 효율이 떨어지는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 실내공기를 실외로 배출하고, 실외공기를 실내로 공급하는 환기장치에서, 냉매가 유동하는 시스템을 통해 실내로 공급되는 공기의 온도조절을 위한 전력소모를 최소화하는 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 별도의 복수의 열교환기가 배치되는 환기장치에서, 압축기 구동에 따른 열교환효율을 극대화하는 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 별도의 복수의 열교환기가 배치되는 환기장치에서, 실내로 공급되는 공기의 세부적인 온도조절이 가능한 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 적절한 온도로 제습된 공기를 실내로 공급하는 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 공기조화기는, 냉매를 압축하는 압축기와 냉매와 실외공기를 열교환하는 실외열교환기를 구비한 실외기와, 상기 실외기와 액냉매관, 고압냉매관, 저압냉매관으로 연결되고, 실외공기를 실내공간으로 공급하고, 실내공기를 실외로 배출하는 환기장치를 포함한다.
상기 환기장치는, 실외공기가 실내로 유입되는 공급유로와 실내공기가 실외로 배기되는 배출유로가 내부에 형성된 케이스와, 상기 공급유로 상에 배치되고, 유동하는 공기와 냉매를 열교환하는 메인열교환기와, 상기 배출유로 상에 배치되고, 유동하는 공기와 냉매를 열교환하는 리커버리열교환기와, 상기 액냉매관, 상기 고압냉매관, 상기 저압냉매관과 연결되어, 상기 실외기로부터 유입되는 냉매를 상기 메인열교환기 및 상기 리커버리열교환기 각각으로 공급하거나, 상기 상기 메인열교환기 및 상기 리커버리열교환기 각각으로부터 유입되는 냉매를 상기 실외기로 공급하는 냉매분배기와, 상기 공급유로 상에 배치되고, 상기 고압냉매관과 연결되어, 상기 공급유로를 유동하는 공기를 가열하는 리히트 열교환기를 포함하여, 환기장치를 통해 실내로 공급되거나, 실외로 배출되는 공기를 열교환한다.
또한, 상기 액냉매관에는, 상기 실외기에서 토출되어 상기 냉매분배기로 유동하는 냉매량을 조절하는 액냉매관 밸브가 배치되어, 고압냉매관으로 유동하는 냉매의 량을 조절할 수 있다.
상기 리히트 열교환기는 상기 공급유로 상에서 상기 메인열교환기 하류에 배치되어, 메인열교환기를 통과한 냉매를 가열할 수 있다.
상기 리히트 열교환기는 상기 메인열교환기보다 작은 면적을 가지므로, 메인열교환기보다 작은 범위에서 온도조절하는 것에 유리하다.
상기 액관조절밸브를 조절하는 제어부를 더 포함하고, 상기 공급유로를 통해 실내공간으로 건조한 공기를 토출하는 제습운전 시, 상기 제어부는, 액관조절밸브를 조절하여, 상기 리히트 열교환기로 공급되는 냉매량을 증가시켜, 제습운전시 실내로 토출되는 공기의 온도를 정밀하게 제어할 수 있다.
상기 리히트열교환기와 상기 리히트열교환기를 연결하는 제1분지냉매관과, 상기 리히트열교환기와 상기 냉매분배기를 연결하는 제1합지냉매관을 포함하여, 고압의 기상냉매를 공급받고, 열교환된 냉매를 냉매분배기로 공급할 수 있다.
상기 제1합지냉매관은, 상기 액관과 연결되어, 상기 리히트열교환기에서 배출된 냉매를 상기 냉매분배기로 공급할 수 있다.
상기 제1합지냉매관은, 상기 액관조절밸브보다 상기 액냉매헤더에 인접한 위치에서 상기 액관에 연결되어, 액관조절밸브를 바이패스하여, 액관으로 연결될 수 있다.
상기 냉매분배기는, 상기 액관과 상기 케이스 내측에 배치되는 상기 메인열교환기와 상기 리커버리열교환기 각각을 연결하는 액냉매헤더와, 상기 고압냉매관과 상기 케이스 내측에 배치되는 상기 메인열교환기와 상기 리커버리열교환기 각각을 연결하는 고압냉매헤더와, 상기 저압냉매관과 상기 케이스 내측에 배치되는 상기 메인열교환기와 상기 리커버리열교환기 각각을 연결하는 저압냉매헤더를 포함한다.
상기 고압냉매관에서 상기 리히트 열교환기로 공급되는 냉매량을 조절하는 조절밸브를 더 포함하여, 리히트 열교환기로 유동하는 냉매의 량을 조절할 수 있다.
상기 공급유로 상에 배치되고, 상기 고압냉매관과 연결되어, 상기 공급유로를 유동하는 공기를 가열하는 프리히트 열교환기를 포함하여, 공급유로로 유입되는 공기를 예열할 수 있다.
상기 고압냉매관에서 상기 프리히트 열교환기로 공급되는 냉매를 개폐하는 개폐밸브를 더 포함하여, 프리히트열교환기로 냉매공급을 제어할 수 있다.
상기 개폐밸브를 조절하는 제어부를 더 포함하고, 상기 공급유로를 통해 실내공간으로 건조한 공기를 토출하는 제습운전 시, 상기 제어부는, 상기 개폐밸브를 조절하여, 상기 프리히트 열교환기로 냉매 공급을 중단하여, 실내공기로 공급되는 공기를 적절하게 제습할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 공기조화기에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 실내공기와 실외공기를 환기시키는 실내기 내부에 하나의 압축기로 냉매가 유동하는 복수의 열교환기를 배치하여, 별도의 보조열원을 추가하지 않고도 실내로 공급되는 공기의 온도를 제어할 수 있어, 전력소모를 최소화할 수 있는 장점이 있다.
둘째, 실내기에 배치되는 복수의 열교환기가 냉매분배기로 연결되어, 복수의 열교화기 각각이 동시에 증발기 또는 응축기로 사용될 수 있어, 하나의 압축기 구동에 따른 열교환효율을 극대화할 수 있는 장점도 있다.
셋째, 메인열교환기 하류에 리히트열교환기가 배치되어, 실내로 토출되는 공기의 온도 및 습도를 세부적으로 조절하여, 실내공간의 사용자에게 쾌적한 공기를 제공할 수 있는 장점도 있다.
넷째, 리히트열교환기로 공급되는 냉매량을 조절하여, 메인열교환기를 통과하여 냉각된 공기를 작은 면적에서도 높은 온도 범위로 가열할 수 있다.
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 환기장치, 실외기 및 복수의 냉매관을 포함하는 공기조화기의 개략적인 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 환기장치의 개략적인 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 환기장치 내부를 유동하는 공기를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 환기장치 내부에 배치되는 열교환기, 냉매분배기 구성의 연결관계를 도시한 시스템도이다.
도 5a는 도 4의 시스템도에서, 냉방운전이 실시될 때, 냉매의 흐름을 도시한 도면이다.
도 5b는 도 4의 시스템도에서, 난방운전이 실시될 때, 냉매의 흐름을 도시한 도면이다.
도 6a와 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 실외기 내부의 구성을 간략하게 도시한 것으로, 도 6a는, 냉방운전시 냉매의 흐름을 나타낸 것이고, 도 6b는 난방운전시 냉매의 흐름을 나타낸 것이다.
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 공기조화기를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
<전체도면>
이하에서는, 도 1을 참조하여, 본 발명의 환기장치와 실외기를 포함하는 공기조화기의 전체적인 구성을 설명한다.
본 발명의 공기조화기는, 냉매를 압축하는 압축기(12)와 냉매와 실외공기를 열교환하는 실외열교환기(14)를 포함하는 실외기(10)와, 실내공기를 열교환하여 외부로 배출하고, 실외공기를 열교환하여 실내로 공급하는 환기장치(100)와, 환기장치(100)와 실외기(10)를 연결하는 복수의 냉매관(30, 40, 50)을 포함한다.
환기장치(100)는, 실내공기를 실외공간으로 배출하고, 실외공기를 실내공간으로 공급하는 환기장치일 수 있다. 환기장치(100)는, 내부에 복수의 열교환기를 배치하여, 실내공간으로 공급되는 실외공기를 가열 또는 냉각할 수 있다. 환기장치(100)는, 실외공기와 실내공기를 서로 열교환할 수 있다. 환기장치(100)는, 실외공간으로 배출되는 실내공기를 열교환하여, 배출할 수 있다.
환기장치(100) 내부에는, 복수의 열교환기 각각으로 냉매를 보내는 냉매분배기(150)를 포함한다. 환기장치(100)는, 냉매분배기(150)를 통해, 내부에 배치되는 복수의 열교환기 각각으로 액상냉매 또는 기상냉매를 공급할 수 있다. 따라서, 환기장치(100) 내부에 배치되는 복수의 열교환기 각각은, 유동하는 공기를 가열함과 동시에, 유동하는 공기를 냉각할 수 있다.
환기장치(100)는, 복수의 냉매관(30, 40, 50)을 통해 실외기(10)와 연결될 수 있다. 환기장치(100)는 3개의 냉매관을 통해 실외기(10)와 연결될 수 있다. 복수의 냉매관(30, 40, 50)은, 액상냉매가 유동하는 액관(30), 고압의 기상냉매가 유동하는 고압냉매관(40), 및 저압의 기상냉매가 유동하는 저압냉매관(50)을 포함할 수 있다.
실외기(10)는, 내부에 배치되는 압축기(12)로 냉매를 압축하고, 압축된 냉매를 실외열교환기(14)로 보내거나, 환기장치(100)로 보낼 수 있다.
<환기장치>
이하에서는, 도 2 내지 도 5b를 참조하여, 본 발명의 따른 환기장치를 설명한다.
본 발명의 환기장치(100)는, 실내공간과 실외공간 사이에 설치되어, 실내공기를 실외로 유동시키고, 실외공기를 실내로 유동시킬 수 있다. 본 발명의 환기장치(100)는, 외기를 실내로 유입시키고, 내기를 실외로 보내는 환기장치일 수 있다.
환기장치(100)는, 복수의 냉매관(30, 40, 50)을 통해 실외기(10)와 연결될 수 있다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 환기장치(100)는 액상냉매가 유동하는 액관(30), 고압의 기상냉매가 유동하는 고압냉매관(40), 및 저압의 기상냉매가 유동하는 저압냉매관(50)으로 실외기(10)와 연결된다.
본 발명의 환기장치(100)는, 내부에 외기가 유동하는 공급유로(120)와, 내기가 유동하는 배출유로(122)를 형성하는 케이스(110), 케이스(110) 내부에 배치되고, 공급유로(120)와 배출유로(122)를 구분하는 격벽(124), 케이스(110) 내측에 배치되고, 공급유로(120)를 유동하는 외기와 배출유로(122)를 유동하는 내기를 열교환하는 전열교환기(130), 공급유로(120) 또는 배출유로(122) 상에 배치되고, 유동하는 공기를 냉매와 열교환하는 복수의 열교환기(200a, 200b, 210), 케이스(110) 내부에 배치되고, 복수의 열교환기(200a, 200b, 210)와 실외기(10)를 연결하는 냉매분배기(150)를 포함한다.
환기장치(100)는, 공급유로(120) 상에 회전가능하게 배치되는 제1송풍팬(140)과, 제1송풍팬(140)을 회전시키는 제1송풍모터(142)와, 배출유로(122) 상에 회전가능하게 배치되는 제2송풍팬(144)과 제2송풍팬(144)을 회전시키는 제2송풍모터(146)를 더 포함한다.
복수의 열교환기는, 공급유로(120) 상에 배치되어, 냉매와 유동하는 외기를 열교환하는 메인열교환기(200), 배출유로(122) 상에 배치되어, 냉매와 유동하는 내기를 열교환하는 리커버리열교환기(210), 및 공급유로 상에 배치되고, 냉매와 메인열교환기(200)를 통과한 외기를 열교환하는 리히트열교환기(220)를 포함한다. 복수의 열교환기는, 공급유로(120) 상에 배치되어, 공급유로(120)로 유입되는 공기를 가열하는 프리히트열교환기(220)를 더 포함할 수 있다.
케이스(110)는, 내부에 공급유로(120)와 배출유로(122)를 형성한다. 케이스(110)는, 내부에 냉매분배기(150)가 배치되는 공간을 형성한다. 냉매분배기(150)가 배치되는 공간은, 공급유로(120) 및 배출유로(122)와 구분되는 공간일 수 있다. 또한, 냉매분배기(150)는, 공급유로(120) 또는 배출유로(122)의 일측에 배치될 수 있다. 냉매분배기(150)는, 공급유로(120)의 일측에서 공기의 유동을 방해하지 않는 위치에서 배치될 수 있다.
케이스(110)에는, 공급유로(120)의 일측으로 케이스(110) 내부와 실외가 연통하는 외기흡입구(116)가 형성되고, 공급유로(120)의 타측으로 케이스(110) 내부와 실내가 연통하는 외기공급구(118)가 형성된다. 케이스(110)에는, 배출유로(122)의 일측으로 케이스(110) 내부와 실외가 연통하는 내기배출구(114)가 형성되고, 배출유로(122)의 타측으로 케이스(110) 내부와 실내가 연통하는 내기흡입구(112)가 형성된다.
외기흡입구(116)와 외기공급구(118)는, 수직한 방향으로 배치될 수 있다. 내기흡입구(112)와 내기배출구(114)는, 수직한 방향으로 배치될 수 있다.
공급유로(120)는, 배출유로(122)보다 짧은 유로를 형성한다. 도 2를 참조하면, 공급유로(120)는, ‘ㄱ’자 형태의 수직한 유로를 형성할 수 있다.
공급유로(120)는, 외기흡입구(116)에서 전열교환기(130) 사이로 형성되는 제1공급유로(120a), 전열교환기(130)에서 메인열교환기(200) 사이로 형성되는 제2공급유로(120b), 메인열교환기(200)에서 리히트열교환기(220) 사이로 형성되는 제3공급유로(120c), 리히트열교환기(220)으로부터 외기공급구(118) 사이로 형성되는 제4공급유로(120d)로 구분될 수 있다.
제1공급유로(120a) 상에는, 외기흡입구(116)로 유입되는 공기를 가열하는 프리히트열교환기(230)가 배치된다.
제2공급유로(120b)는, 공기의 유동방향으로 상류에서 하류로 갈수록 유로의 단면적이 확대된다. 제2공급유로(120b)의 하류단부에는, 메인열교환기(200)가 배치된다. 제2공급유로(120b)를 유동하는 공기는, 하류로 갈수록 유속이 느려지고, 유로가 확장되므로, 메인열교환기(200)에서 다량의 공기의 열교환이 진행될 수 있다.
메인열교환기(200)의 하측으로 응축수가 일시적으로 저장되고, 응축수를 외부로 배출하는 드레인팬(126)이 배치될 수 있다.
제3공급유로(120c)는, 공기의 유동방향으로 상류에서 하류로 갈수록 유로의 단면적이 줄어드는 형태를 가진다. 따라서, 제3공급유로(120c)를 유동하는 공기에서 생성되는 응축수는, 드레인팬(126)으로 이동할 수 있다. 제3공급유로(120c)를 유동하는 공기는 유속이 점점 빠르게 형성될 수 있다.
제4공급유로(120d)에는, 제1송풍팬(140)이 배치된다. 제4공급유로(120d)는, 제3공급유로(120c)와 수직한 유로를 형성할 수 있다. 제1송풍팬(140)은, 리히트열교환기(220)를 통과한 공기를 외기공급구(118)로 유동시킨다. 제1송풍팬(140)은, 회전축에 평행한 방향으로 공기를 흡입하고, 회전축에 수직한 방향으로 공기를 토출하는 횡류팬을 사용할 수 있다.
배출유로(122)는, 내기흡입구(112)에서 전열교환기(130) 사이로 형성되는 제1배출유로(122a)와, 전열교환기(130)에서 내기배출구(114) 사이로 형성되는 제2배출유로(122b)를 포함할 수 있다.
제2배출유로(122b)는, 제1공급유로(120a)의 하측에 배치된다. 제1배출유로(122a)는, 제2공급유로(120b)의 하측에 배치된다.
제1배출유로(122a)는, 제2배출유로(122b)와 수직한 유로를 형성한다.
제2배출유로(122b) 상에는, 리커버리열교환기(210)가 배치된다. 제2배출유로(122b) 상에는, 제2송풍팬(144)이 배치되어, 배출유로(122)를 유동하는 공기를 내기배출구(114)로 유동시킨다.
케이스(110) 내부에는, 공급유로(120)와 배출유로(122)를 구분하는 격벽(124)이 배치된다.
격벽(124)은, 제2공급유로(120b)와 제1배출유로(122a) 사이를 구획하는 제1격벽(124a)과, 제1공급유로(120a)와 제2배출유로(122b) 사이를 구획하는 제2격벽(124b)을 포함한다.
제2격벽(124b)은, 제1공급유로(120a)와 제2배출유로(122b)를 구획하는 수평한 판 형태일 수 있다. 제1격벽(124a)은, 제2공급유로(120b)의 유로단면적을 확장하기 위한 경사면(124a1)을 포함할 수 있다.
전열교환기(130)는, 전열교환기(130)는, 저속으로 회전시키면서 외기와 환기 간의 온도차 및 습도차를 이용하여 현열과 잠열을 회수하는 장치이다. 전열교환기(130)는, 원통형 바디 형상으로 이루어지며, 내부는 허니콤(honeycomb) 구조로 형성되어 공기가 통과할 수 있게 형성된다.
전열교환기(130)는, 열교환체(132)를 저속으로 회전시키면서 외기와 환기 간의 온도차 및 습도차를 이용하여 현열과 잠열을 회수할 수 있다. 열교환체(132)는 모재로서 알루미늄으로 구성되어 알루미늄의 열전달 특성에 의해 현열을 회수할 수 있다. 또한, 알루미늄에 제습제(desiccant)가 함침되어 수증기 흡착원리에 의해 잠열이 회수될 수 있다.
전열교환기(130)는, 공급유로(120)와 배출유로(122) 모두에 걸쳐서 배치된다.
복수의 열교환기(200a, 200b, 210) 각각은, 복수의 실내기관(170, 172, 174)과 복수의 실내액관(160, 162, 164)으로 냉매분배기(150)와 연결된다.
메인열교환기(200)는, 공급유로(120) 상에서, 전열교환기(130)의 하류에 배치된다. 메인열교환기(200)는, 공급유로(120) 상에서, 단면적이 확대된 부분에서 배치될 수 있다. 메인열교환기(200)는, 리히트열교환기(220)보다 큰 면적에서 공기와 열교환할 수 있다. 메인열교환기(200)는, 냉매분배기(150)와 연결되어, 고압냉매관(40)에서 유입되는 압축된 냉매 또는 액관(30)에서 유입되는 액상냉매를 공급받을 수 있다.
도 3 내지 도 4를 참조하면, 메인열교환기는, 제1메인열교환기(200a)와 제2메인열교환기(200b)를 포함할 수 있다. 제1메인열교환기(200a)와 제2메인열교환기(200b)는, 공급유로(120) 상에서, 공기의 유동방향으로 나란하게 배치될 수 있다. 제1메인열교환기(200a)와 제2메인열교환기(200b)는, 공급유로(120) 상에서, 공기의 유동방향으로 수직하게 배치될 수 있다. 제1메인열교환기(200a)는, 제2메인열교환기(200b)보다 프리히트열교환기(230)에 인접하게 배치될 수 있다.
리커버리열교환기(210)는, 배출유로(122) 상에서 전열교환기(130)의 하류에 배치된다. 리커버리열교환기(210)는, 배출유로(122)를 통해 실외공간으로 유동하는 실내공기를 가열하거나, 냉각한다. 리커버리열교환기(210)는, 메인열교환기(200)와 반대로 작동할 수 있다. 여기서, 반대로 작동한다는 것은, 공기를 가열하거나 냉각하는 열교환이 서로 다르게 이루어지는 것을 의미할 수 있다. 즉, 메인열교환기(200)가 공급유로(120)를 유동하는 공기를 냉각할 때, 리커버리열교환기(210)는 배출유로(122)를 유동하는 공기를 가열하고, 메인열교환기(200)가 공급유로(120)를 유동하는 공기를 가열할 때, 리커버리열교환기(210)가 배출유로(122)를 유동하는 공기를 냉각하는 것을 의미할 수 있다.
리커버리열교환기(210)는, 배출유로(122) 상에서, 제2송풍팬(144)의 상류에 배치될 수 있다.
리히트열교환기(220)는, 공급유로(120) 상에서, 메인열교환기(200)의 하류에 배치된다. 리히트열교환기(220)는, 제1송풍팬(140)의 입구단에 배치될 수 있다. 따라서, 리히트열교환기(220)는, 제1송풍팬(140)의 입구단으로 유입되는 공기를 가열할 수 있다. 리히트열교환기(220)는, 고압냉매관(40)에서 분지되는 제1분지냉매관(42)을 통해, 압축기(12)에서 토출되는 냉매를 공급받을 수 있다. 도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 제1분지냉매관(42)은, 고압냉매관(40)으로부터 분지된다. 다만, 이는 하나의 실시예에 따른 것으로, 제1분지냉매관(42)이 냉매분배기(150) 내부에 배치되는 액냉매헤더(152)와 연결되는 것도 가능하다.
제1분지냉매관(42)에는, 리히트열교환기(220)로 냉매 공급여부를 조절하는 조절밸브(42a)가 배치될 수 있다.
리히트열교환기(220)는, 열교환된 냉매를 이하에서 설명할 액관(30)으로 공급한다. 리히트 열교환기(220)는, 제1합지냉매관(166)을 통해 열교환된 냉매를 액관(30)으로 공급한다. 제1합지냉매관(166)은 액관조절밸브(32)보다 액냉매헤더(152)에 인접한 위치에서 액관(30)과 연결된다. 제1합지냉매관(166)은, 리히트열교환기(220)에서 열교환된 냉매를 냉매분배기(150)로 공급한다.
프리히트열교환기(230)는, 외기흡입구(116)가 형성되는 공급유로(120)의 입구단에 배치된다. 프리히트열교환기(230)는, 공급유로(120) 상에서, 전열교환기(130)의 상류에 배치된다. 프리히트열교환기(230)는, 제1공급유로(120a) 상에 배치된다. 프리히트열교환기(230)는, 고압냉매관(40)에서 분지되는 제2분지냉매관(44)을 통해, 압축기(12)에서 토출되는 냉매를 공급받을 수 있다. 제2분지냉매관(44)은, 냉매분배기(150)를 거치지 않고, 고압냉매관(40)과 프리히트열교환기(230)를 연결한다.
프리히트열교환기(230)는, 열교환된 냉매를 이하에서 설명할 제3실내액관(164)으로 공급한다. 제2분지냉매관(44)에는, 제2분지냉매관(44) 내부에 형성되는 유로를 개폐하는 개폐밸브(44a)가 배치된다. 따라서, 개폐밸브(44a)를 조절하여, 프리히트열교환기(230)로 냉매를 공급하거나, 공급을 중단할 수 있다. 개폐밸브(44a)를 조절하여, 프리히트열교환기(230)를 통과하는 공기의 가열여부를 조절할 수 있다.
냉매분배기(150)는, 실외기(10)와 연결되고, 복수의 열교환기(200a, 200b, 210) 각각과 연결된다. 냉매분배기(150)는, 액관(30), 고압냉매관(40), 저압냉매관(50)을 통해 실외기(10)와 연결된다.
냉매분배기(150)는, 케이스(110)의 내측에 배치된다. 냉매분배기(150)는 복수의 실내기관(170, 172, 174)과 복수의 실내액관(160, 162, 164)을 통해, 환기장치(100) 내부에 배치되는 복수의 열교환기(200a, 200b, 210) 각각과 연결된다. 복수의 실내기관(170, 172, 174)은, 제1메인열교환기(200a)와 연결되는 제1실내기관(170), 제2메인열교환기(200b)와 연결되는 제2실내기관(172), 리커버리열교환기(210)와 연결되는 제3실내기관(173)을 포함할 수 있다.
복수의 실내기관(170, 172, 174) 각각은, 냉매분배기(150) 내부에서 분지되어, 고압냉매헤더(154)와 저압냉매헤더(156)로 연결된다. 분지된 복수의 실내기관(170, 172, 174) 각각에는, 냉매의 유동을 조절하는 조절밸브(170a, 170b, 172a, 172b, 174a, 174b)가 배치된다.
복수의 실내액관(160, 162, 164)은, 제1메인열교환기(200a)와 연결되는 제1실내액관(160), 제2메인열교환기(200b)와 연결되는 제2실내액관(162), 리커버리열교환기(210)와 연결되는 제3실내액관(164)을 포함할 수 있다.
복수의 실내액관(160, 162, 164) 각각에는, 실내열교환기 팽창밸브(202a, 202b, 212)가 배치될 수 있다. 따라서, 복수의 실내액관(160, 162, 164) 각각에 배치되는 실내열교환기 팽창밸브(202a, 202b, 212)는, 복수의 실내액관(160, 162, 164) 각각을 유동하는 냉매를 팽창할 수 있다.
리히트열교환기(220)는, 제1합지액관(166)으로 내액관(30)과 연결된다. 프리히트열교환기(230)는, 제2합지액관(168)으로 제3실내액관(164)과 연결된다. 제1합지액관(166)과, 제2합지액관(168) 각각에는, 유동하는 냉매를 팽창하는 팽창밸브(222, 232)가 배치될 수 있다.
냉매분배기(150)는, 제1실내액관(160)과 제1실내기관(170)을 통해 제1메인열교환기(200a)와 연결된다. 냉매분배기(150)는, 제2실내액관(162)과 제2실내기관(172)을 통해 제2메인열교환기(200b)와 연결된다. 냉매분배기(150)는, 제3실내액관(164)과 제3실내기관(174)을 통해 리커버리열교환기(210)와 연결된다.
냉매분배기(150)는, 액관(30)과 복수의 열교환기(200a, 200b, 210) 각각을 연결하는 액냉매헤더(152), 고압냉매관(40)과 복수의 열교환기(200a, 200b, 210) 각각을 연결하는 고압냉매헤더(154), 저압냉매관(50)과 복수의 열교환기(200a, 200b, 210) 각각을 연결하는 저압냉매헤더(156)를 포함한다.
액냉매헤더(152)는, 액관(30)과 복수의 실내액관(160, 162, 164) 각각을 연결한다. 고압냉매헤더(154)는, 고압냉매관(40)과 복수의 실내기관(170, 172, 174) 각각을 연결한다. 저압냉매헤더(156)는, 저압냉매관(50)과 복수의 실내기관(170, 172, 174) 각각을 연결한다.
본 발명의 액관(30)에는, 냉매분배기(150)로 유동하는 냉매의 량을 조절하는 액관조절밸브(32)가 배치된다. 액관조절밸브(32)는, 액관으로 유동하는 냉매의 량을 조절하여, 리히트열교환기로 유동하는 냉매의 량을 조절할 수 있다.
즉, 리히트열교환기()로 유동하는 냉매량을 증가시킬 때, 액관(30)으로 유동하는 냉매량을 줄이도록 액관조절밸브(32)를 조절할 수 있다.
<실외기>
이하에서는, 도 6a 내지 도 6b를 참조하여, 본 발명의 실외기의 구성을 설명한다.
실외기(10)에는, 냉매를 압축하는 압축기(12), 실외기(10) 내부에 배치되고, 냉매와 외기를 열교환하는 실외열교환기(14), 압축기(12)에서 토출된 냉매를 환기장치(100)로 보내거나 환기장치(100)에서 공급되는 냉매를 압축기(12)로 보내는 제1절환밸브(18)와, 압축기(12)에서 토출된 냉매를 실외열교환기(14)로 보내거나, 실외열교환기(14)로부터 유입되는 냉매를 압축기(12)로 보내는 제2절환밸브(20)를 포함한다.
압축기(12)에서 토출된 냉매를 유동시키는 압축기토출배관은, 분지되어, 제1절환밸브(18)와 제2절환밸브(20) 각각으로 연결된다.
제1절환밸브(18)는, 압축기(12), 저압냉매관(50), 및 고압냉매관(40)과 연결된다. 제2절환밸브(20)는, 압축기(12), 실외열교환기(14), 및 저압냉매관(50)과 연결된다.
실외기(10)는, 실외열교환기(14)와 인접하게 배치되어, 실외열교환기(14) 주변의 공기의 유동을 형성하는 실외송풍팬(16)을 더 포함한다. 실외열교환기(14)는, 액관(30)과 연결되어, 실외열교환기(14)에서 열교환된 액상냉매를 환기장치(100)로 보낸다. 실외열교환기(14)는, 액관(30)을 통해, 환기장치(100)에서 열교환된 액상냉매를 공급받을 수 있다. 실외기(10)는, 액관(30)에 배치되어, 액관(30) 내부를 유동하는 냉매를 팽창하는 실외기팽창밸브(22)를 포함한다.
실외기(10)는, 액관(30), 고압냉매관(40), 및 저압냉매관(50)으로 환기장치(100)와 연결된다. 액관(30)은, 실외열교환기(14)와 환기장치(100)의 냉매분배기(150)를 연결한다. 고압냉매관(40)은, 제1절환밸브(18)와 냉매분배기(150)를 연결한다. 저압냉매관(50)은, 제2절환밸브(20) 또는 압축기(12)와 냉매분배기(150)를 연결한다.
<작동>
이하에서는, 도 5a 내지 도 6b를 참조하여, 공기조화기의 냉방운전과 난방운전에 따른 냉매의 유동 및 공기의 유동을 설명한다.
본 발명의 공기조화기는 실내공간으로 냉각된 공기를 토출하는 냉방운전 또는 실내공간으로 가열된 공기를 토출하는 난방운전을 실시할 수 있다. 냉방운전과 난방운전은, 환기장치(100) 내부에 배치되는 제1메인열교환기(200a)와 제2메인열교환기(200b)를 기준으로 판단할 수 있다.
본 발명의 공기조화기는, 실내공간으로 건조한 공기를 토출하는 제습운전을 실시할 수 있다. 제습운전은, 액관조절밸브(32)의 개도량을 조절하여, 액관(30)으로 유동하는 냉매량을 조절하여 실시할 수 있다. 또한, 제습운전은, 냉방운전과정에서, 액관조절밸브(32)를 조절하여 실시하는 것도 가능하다.
공기조화기가 냉방운전 또는 난방운전을 실시할 때, 제1송풍팬(140)과 제2송풍팬(144)이 작동한다. 공기조화기가 냉방운전 또는 난방운전할 때, 전열교환기(130)가 작동하고, 열교환체(132)가 회전하여, 공급유로(120)를 유동하는 공기와 배출유로(122)를 유동하는 공기 간의 열교환이 이루어진다.
도 6a를 참조하면, 공기조화기가 냉방운전할 때, 압축기(12)에서 토출된 냉매는, 제1절환밸브(18)를 거쳐 고압냉매관(40)으로 유동한다. 또한, 압축기(12)에서 토출된 냉매는, 제2절환밸브(20)를 거쳐 실외열교환기(14)로 유동한다. 실외열교환기(14)를 통과한 냉매는 액관(30)으로 유동한다. 또한, 저압냉매관(50)을 통해 환기장치(100)로부터 공급되는 냉매는 압축기(12)로 유동한다.
도 6b를 참조하면, 공기조화기가 난방운전할 때, 압축기(12)에서 토출된 냉매는, 제1절환밸브(18)를 거쳐 고압냉매관(40)으로 유동한다. 저압냉매관(50)을 통해 환기장치(100)로부터 공급되는 냉매는 압축기(12)로 유동한다. 또한, 액관(30)을 통해 환기장치(100)로부터 공급되는 냉매는 실외열교환기(14)로 유동하고, 제2절환밸브(20)를 거쳐 압축기(12)로 공급된다.
도 5a를 참조하면, 공기조화기가 냉방운전할 때, 제1메인열교환기(200a)와 제2메인열교환기(200b)는, 액냉매헤더(152)와 저압냉매헤더(156) 각각에 연결된다. 공기조화기가 냉방운전할 때, 리커버리열교환기(210)는, 고압냉매헤더(154)와 액냉매헤더(152) 각각에 연결된다.
리히트열교환기(220)와, 프리히트열교환기(230) 각각은, 고압냉매관(40)과 연결되고, 냉방운전 또는 난반운전에 따라 냉매의 유동이 변경되지 않는다. 다만, 공기조화기의 냉방운전 또는 난반운전에 따라 제2분지냉매관(44)에 배치되는 개폐밸브(44a)가 개폐될 수 있다.
도 5a를 참조하면, 공기조화기가 냉방운전할 때, 제2분지냉매관(44)에 배치되는 개폐밸브(44a)가 폐쇄된다. 즉, 공기조화기가 냉방운전할 때, 프리히트열교환기(230)는, 제2분지냉매관(44)에 배치되는 개폐밸브(44a)가 잠겨, 냉매가 유동하지 않는다.
도 5a를 참조하면, 공기조화기가 냉방운전할 때, 고압냉매관(40)을 유동하는 고압의 기상냉매가 제1분지냉매관(42)을 통해 리히트열교환기(220)로 유동할 수 있다. 리히트열교환기(220)를 통과한 냉매는, 제1합지액관(166)을 따라 유동하여, 제1실내액관(160)으로 유동하며, 제1메인열교환기(200a)로 유동할 수 있다.
공기조화기가 냉방운전할 때, 제1메인열교환기(200a)와 제2메인열교환기(200b)는, 공급유로(120) 상을 유동하는 공기를 냉각한다. 공기조화기가 냉방운전할 때, 리커버리열교환기(210)는, 배출유로(122) 상을 유동하는 공기를 가열한다. 공기조화기가 냉방운전할 때, 리히트열교환기(220)는, 공급유로(120) 상을 유동하는 공기를 가열할 수 있다.
공기조화기가 냉방운전할 때, 공급유로(120)를 유동하는 공기는, 전열교환기(130)를 통해 실내공기와 열교환된다. 공기조화기가 냉방운전할 때, 공급유로(120)를 유동하는 공기는, 배출유로(122)를 유동하는 차가운공기와 열교환하여, 1차적으로 냉각될 수 있다.
공기조화기가 냉방운전할 때, 전열교환기(130)를 통과하여 공급유로(120)를 유동하는 공기는, 제1메인열교환기(200a)와 제2메인열교환기(200b)를 통과하여, 냉각된다. 이때, 냉각된 공기에서 응축수가 발생할 수 있다. 공기조화기가 냉방운전할 때, 제1메인열교환기(200a)와 제2메인열교환기(200b)를 통과하여 유동하는 공기는, 리히트열교환기(220)를 통과하여 건조될 수 있다. 리히트열교환기(220)는, 제1메인열교환기(200a)나 제2메인열교환기(200b)에 비해 작은 크기를 가진다. 리히트열교환기(220)는, 제1메인열교환기(200a)나 제2메인열교환기(200b)에 비해 열교환량이 적으므로, 외기공급구(118)로 토출되는 공기는 냉각 건조된 공기일 수 있다. 따라서, 공기조화기가 냉방운전할 때, 환기장치(100)는, 실내공간으로 냉각 건조된 공기를 공급할 수 있다.
공기조화기가 냉방운전할 때, 배출유로(122)를 유동하는 공기는, 전열교환기(130)를 통해 실외공기와 열교환된다. 공기조화기가 냉방운전할 때, 배출유로(122)를 유동하는 공기는, 리커버리열교환기(210)를 통과하여 가열될 수 있다.
공기조화기가 냉방운전할 때, 압축기(12)에서 토출된 냉매는, 제1절환밸브(18)를 통해 고압냉매관(40)으로 공급되고, 제2절환밸브(20)를 통해 실외열교환기(14)로 공급될 수 있다.
도 5b를 참조하면, 공기조화기가 난방운전할 때, 제1메인열교환기(200a)와 제2메인열교환기(200b)는, 고압냉매헤더(154)와 액냉매헤더(152) 각각에 연결된다. 공기조화기가 난방운전할 때, 리커버리열교환기(210)는, 액냉매헤더(152)와 저압냉매헤더(156) 각각에 연결된다.
공기조화기가 난방운전할 때, 제2분지냉매관(44)에 배치되는 개폐밸브(44a)가 개방된다. 즉, 공기조화기가 난방운전할 때, 리히트열교환기(220)와 프리히트열교환기(230) 각각으로 고압냉매관(40)을 유동하는 고압의 기상냉매가 유동한다.
도 5b를 참조하면, 공기조화기가 난방운전할 때, 조절밸브(42a)가 개방되므로, 고압냉매관(40)을 유동하는 고압의 기상냉매가 제1분지냉매관(42)을 통해 리히트열교환기(220)로 유동할 수 있다. 리히트열교환기(220)를 통과한 냉매는, 제1합지액관(166)을 따라 유동하여, 제1실내액관(160)으로 유동하며, 제1메인열교환기(200a)로 유동할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 공기조화기가 난방운전할 때, 개폐밸브(44a)가 개방되므로, 고압냉매관(40)을 유동하는 고압의 기상냉매가 제2분지냉매관(44)을 통해 프리히트열교환기(230)로 유동할 수 있다. 프리히트열교환기(230)를 통과한 냉매는, 제2합지액관(168)을 따라 유동하여, 제3실내액관(164)으로 유동하며, 리커버리열교환기(200)로 유동할 수 있다.
공기조화기가 난방운전할 때, 제1메인열교환기(200a)와 제2메인열교환기(200b)는, 공급유로(120) 상을 유동하는 공기를 가열한다. 공기조화기가 난방운전할 때, 리커버리열교환기(210)는, 배출유로(122) 상을 유동하는 공기를 냉각한다. 공기조화기가 난방운전할 때, 리히트열교환기(220)와 프리히트열교환기(230)는, 공급유로(120) 상을 유동하는 공기를 가열할 수 있다.
공기조화기가 난방운전할 때, 공급유로(120)를 유동하는 공기는, 먼저 공급유로(120)의 입구단에 배치되는 프리히트열교환기(230)에 의해 1차적으로 가열된다.
공기조화기가 난방운전할 때, 프리히트열교환기(230)를 통과한 공기는, 전열교환기(130)를 통해 실내공기와 열교환된다. 공기조화기가 난방운전할 때, 공급유로(120)를 유동하는 공기는, 배출유로(122)를 유동하는 따뜻한공기와 열교환하여, 2차적으로 가열될 수 있다.
공기조화기가 난방운전할 때, 전열교환기(130)를 통과하여 공급유로(120)를 유동하는 공기는, 제1메인열교환기(200a)와 제2메인열교환기(200b)를 통과하여, 가열된다. 공기조화기가 난방운전할 때, 제1메인열교환기(200a)와 제2메인열교환기(200b)를 통과하여 유동하는 공기는, 리히트열교환기(220)를 통과하여 가열될 수 있다.
공기조화기가 난방운전할 때, 배출유로(122)를 유동하는 공기는, 전열교환기(130)를 통해 실외공기와 열교환된다. 공기조화기가 난방운전할 때, 배출유로(122)를 유동하는 공기는, 리커버리열교환기(210)를 통과하여 냉각될 수 있다.
공기조화기가 난방운전할 때, 압축기(12)에서 토출된 냉매는, 제1절환밸브(18)를 통해 고압냉매관(40)으로 공급된다.
공기조화기가 제습운전할 때, 제1송풍팬(140)과 제2송풍팬(144)이 작동한다. 공기조화기가 냉방운전 또는 난방운전할 때, 전열교환기(130)가 작동하고, 열교환체(132)가 회전하여, 공급유로(120)를 유동하는 공기와 배출유로(122)를 유동하는 공기 간의 열교환이 이루어진다.
공기조화기가 제습운전할 때, 냉방운전과 같이, 제1메인열교환기(200a)와 제2메인열교환기(200b)는, 액냉매헤더(152)와 저압냉매헤더(156) 각각에 연결되고, 리커버리열교환기(210)는, 고압냉매헤더(154)와 액냉매헤더(152) 각각에 연결된다.
리히트열교환기(220)는, 고압냉매관(40)으로부터 냉매를 공급받는다. 다만, 프리히트열교환기(230)는, 개폐밸브(44a)가 폐쇄되어, 고압냉매관(40)으로부터 냉매가 유동하지 않는다.
공기조화기가 제습운전할 때, 고압냉매관(40)을 유동하는 고압의 기상냉매가 제1분지냉매관(42)을 통해 리히트열교환기(220)로 유동할 수 있다. 리히트열교환기(220)를 통과한 냉매는, 제1합지액관(166)을 따라 유동하여, 제1실내액관(160)으로 유동하며, 제1메인열교환기(200a)로 유동할 수 있다.
공기조화기가 제습운전할 때, 액관조절밸브(32)가 액관(30)으로 유동하는 냉매량을 줄여, 제1분지냉매관(42)을 통해 리히트열교환기(220)로 유동하는 냉매량을 증가시킨다.
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.
10 : 실외기 12 : 압축기
14 : 실외열교환기 16 : 실외송풍팬
30 : 액관 40 : 고압냉매관
42 : 제1분지냉매관 42a : 제1개폐밸브
44 : 제2분지냉매관 44a : 제2개폐밸브
50 : 저압냉매관 100 : 환기장치
110 : 케이스 112 : 내기흡입구
114 : 내기배출구 116 : 외기흡입구
118 : 외기공급구 120 : 공급유로
122 : 배출유로 124 : 격벽
130 : 전열교환기 140 : 제1송풍팬
144 : 제2송풍팬 150 : 냉매분배기
152 : 액냉매헤더 154 : 고압냉매헤더
156 : 저압냉매헤더 200a : 제1메인열교환기
200b : 제2메인열교환기 210 : 리커버리열교환기
220 : 리히트열교환기 230 : 프리히트열교환기

Claims (12)

  1. 냉매를 압축하는 압축기와 냉매와 실외공기를 열교환하는 실외열교환기를 구비한 실외기;
    상기 실외기와 액냉매관, 고압냉매관, 저압냉매관으로 연결되고, 실외공기를 실내공간으로 공급하고, 실내공기를 실외로 배출하는 환기장치를 포함하고,
    상기 환기장치는,
    실외공기가 실내로 유입되는 공급유로와 실내공기가 실외로 배기되는 배출유로가 내부에 형성된 케이스;
    상기 공급유로 상에 배치되고, 유동하는 공기와 냉매를 열교환하는 메인열교환기;
    상기 배출유로 상에 배치되고, 유동하는 공기와 냉매를 열교환하는 리커버리열교환기;
    상기 액냉매관, 상기 고압냉매관, 상기 저압냉매관과 연결되어, 상기 실외기로부터 유입되는 냉매를 상기 메인열교환기 및 상기 리커버리열교환기 각각으로 공급하거나, 상기 상기 메인열교환기 및 상기 리커버리열교환기 각각으로부터 유입되는 냉매를 상기 실외기로 공급하는 냉매분배기;
    상기 공급유로 상에 배치되고, 상기 고압냉매관과 연결되어, 상기 공급유로를 유동하는 공기를 가열하는 리히트 열교환기를 포함하고,
    상기 액냉매관에는, 상기 실외기에서 토출되어 상기 냉매분배기로 유동하는 냉매량을 조절하는 액냉매관 밸브가 배치되는 공기조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 리히트 열교환기는 상기 공급유로 상에서 상기 메인열교환기 하류에 배치되는 공기조화기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 리히트 열교환기는 상기 메인열교환기보다 작은 면적을 가지는 공기조화기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 액관조절밸브를 조절하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 공급유로를 통해 실내공간으로 건조한 공기를 토출하는 제습운전 시, 상기 제어부는, 액관조절밸브를 조절하여, 상기 리히트 열교환기로 공급되는 냉매량을 증가시키는 공기조화기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 리히트열교환기와 상기 리히트열교환기를 연결하는 제1분지냉매관와,
    상기 리히트열교환기와 상기 냉매분배기를 연결하는 제1합지냉매관을 포함하는 공기조화기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1합지냉매관은, 상기 액관과 연결되어, 상기 리히트열교환기에서 배출된 냉매를 상기 냉매분배기로 공급하는 공기조화기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1합지냉매관은, 상기 액관조절밸브보다 상기 액냉매헤더에 인접한 위치에서 상기 액관에 연결되는 공기조화기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉매분배기는,
    상기 액관과 상기 케이스 내측에 배치되는 상기 메인열교환기와 상기 리커버리열교환기 각각을 연결하는 액냉매헤더;
    상기 고압냉매관과 상기 케이스 내측에 배치되는 상기 메인열교환기와 상기 리커버리열교환기 각각을 연결하는 고압냉매헤더; 및
    상기 저압냉매관과 상기 케이스 내측에 배치되는 상기 메인열교환기와 상기 리커버리열교환기 각각을 연결하는 저압냉매헤더를 포함하는 공기조화기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 고압냉매관에서 상기 리히트 열교환기로 공급되는 냉매량을 조절하는 조절밸브를 더 포함하는 공기조화기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급유로 상에 배치되고, 상기 고압냉매관과 연결되어, 상기 공급유로를 유동하는 공기를 가열하는 프리히트 열교환기를 포함하는 공기조화기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 고압냉매관에서 상기 프리히트 열교환기로 공급되는 냉매를 개폐하는 개폐밸브를 더 포함하는 공기조화기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 개폐밸브를 조절하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 공급유로를 통해 실내공간으로 건조한 공기를 토출하는 제습운전 시, 상기 제어부는, 상기 개폐밸브를 조절하여, 상기 프리히트 열교환기로 냉매 공급을 중단하는 공기조화기.
KR1020200011694A 2020-01-31 2020-01-31 공기조화기 KR20210098018A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200011694A KR20210098018A (ko) 2020-01-31 2020-01-31 공기조화기
US17/162,160 US11953242B2 (en) 2020-01-31 2021-01-29 Air conditioner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200011694A KR20210098018A (ko) 2020-01-31 2020-01-31 공기조화기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210098018A true KR20210098018A (ko) 2021-08-10

Family

ID=77316185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200011694A KR20210098018A (ko) 2020-01-31 2020-01-31 공기조화기

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11953242B2 (ko)
KR (1) KR20210098018A (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115264690B (zh) * 2022-07-22 2024-05-14 珠海格力电器股份有限公司 旁通换热结构、四管制热回收系统、空调机组及控制方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2363945A (en) * 1939-08-12 1944-11-28 Carrier Corp Air conditioning system
US3024008A (en) * 1958-01-23 1962-03-06 Borg Warner Three-pipe air conditioning systems
JP2649384B2 (ja) * 1988-07-15 1997-09-03 三機工業株式会社 空気熱源ヒートポンプ全外気空調ユニット
JP4912382B2 (ja) * 2008-10-31 2012-04-11 三菱電機株式会社 冷凍空調装置
KR20110120070A (ko) 2010-04-28 2011-11-03 주식회사 포스코건설 외기전담시스템 기반 초고층 공동주택의 중앙집중식 환기 시스템 설계 방법 및 이와 같은 프로그램을 저장한 매체
KR102146371B1 (ko) * 2013-09-25 2020-08-20 삼성전자주식회사 공기조화기
KR20170025540A (ko) 2015-08-28 2017-03-08 한양대학교 산학협력단 외기 전담 시스템 기반 환기 시스템 및 방법
CN205316557U (zh) * 2015-12-30 2016-06-15 丛旭日 一种双板双冷源智能新风机组

Also Published As

Publication number Publication date
US20210239376A1 (en) 2021-08-05
US11953242B2 (en) 2024-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100504489B1 (ko) 공기조화장치
US20040134211A1 (en) Air conditioning system
KR100208144B1 (ko) 공기흐름전환식 냉난방겸용 공기조화기
KR101939586B1 (ko) 공기 조화기
CN110375404A (zh) 双蒸发温度的新风空调及其控制方法
KR100430278B1 (ko) 히트파이프를 적용한 에너지 절약형 폐열회수 공기조화기
JPH074845A (ja) ヒートポンプ利用の塗型乾燥方法及び装置
US11953242B2 (en) Air conditioner
US20210239377A1 (en) Air conditioner
KR20210098023A (ko) 공기조화기
US11988403B2 (en) Air conditioner and control method thereof
KR200375780Y1 (ko) 분리형 환기회수율 조절식 폐열회수겸용 냉난방 공기조화기
KR102462774B1 (ko) 공기조화기
JP3614775B2 (ja) ヒートポンプ式空調機
KR20210098021A (ko) 공기조화기
JP2022052743A (ja) 冷暖房換気マルチ空気調和機
JP3724011B2 (ja) 空気調和機
KR100655382B1 (ko) 냉동사이클을 이용한 폐열 회수형 공기조화시스템
KR20210098017A (ko) 공기조화기
KR20210098016A (ko) 공기조화기
KR20200135089A (ko) 공기조화 시스템
KR100341927B1 (ko) 공기흐름전환식 냉난방겸용 공기조화기
CN216844904U (zh) 热交换新风机
KR102246320B1 (ko) 공기 조화 시스템
CN217057730U (zh) 新风空调器

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination