KR100803144B1

KR100803144B1 - 공기조화기

Info

Publication number: KR100803144B1
Application number: KR1020070030211A
Authority: KR
Inventors: 최창민; 오세기; 정백영
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2007-03-28
Filing date: 2007-03-28
Publication date: 2008-02-14
Anticipated expiration: 2027-03-28
Also published as: US20080236185A1; US8001802B2

Abstract

본 발명은, 제1냉매가 순환하여 열의 공급 및 흡수를 통해 공기조화를 수행하는 실내유닛과, 제2냉매가 순환하여 열교환이 이루어지며, 외부 환경에 따라 상기 제2냉매에 대한 열교환 방식을 선택적으로 적용할 수 있는 적어도 하나 이상의 열교환유닛과, 상기 제1냉매와 상기 제2냉매를 각각 압축하고, 상기 제1냉매와 상기 제2냉매가 서로 열교환 할 수 있도록 하는 압축유닛을 포함하는 공기조화기를 제공한다.

실내유닛, 열교환유닛, 압축유닛, 하이브리드 유닛

Description

공기조화기{AIR CONDITIONER}

도1은 본 발명에 따른 공기조화기의 구성도

도2는 본 발명에 따른 공기조화기를 고층건물에 설치한 모습을 보여주는 구성도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100: 실내유닛 200: 압축유닛

300: 열교환유닛 27,28,29: 실내기

10:제1압축장치 15: 제2압축장치

40: 하이브리드 유닛 60: 공냉식 열교환기

62: 엔진배열 열교환기 64: 수냉식 열교환기

66: 지열 열교환기 24a,25a:제1 복귀관,제2복귀관

24b,25b: 제1토출관,제2토출관 21,41: 제1냉매관,제2냉매관

19,49: 제1연결관,제2연결관

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외부환경에 따라 냉매의 열교환방식을 선택적으로 적용할 수 있는 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 실내에 배치되어 실내공기와 열교환 하는 실내 열교환기와, 냉매를 압축하는 압축기와, 실외에 배치되어 실외공기와 열교환하는 실외열교환기와, 냉매를 감압팽창시키는 팽창밸브 등의 냉동사이클 구성요소를 내장하여 냉동사이클을 통해 실내공간의 냉난방을 수행할 수 있도록 되어 있는 장치이다.

최근에는 냉난방을 겸용할 수 있는 히트펌프식 공기조화기가 개발되어, 이는 저온 저압의 기체 상태의 냉매를 고온 고압으로 압축시키는 압축기와, 상기 압축기로부터 토출된 냉매를 응축시키는 응축기(냉방시에는 실외 열교환기, 난방시에는 실내열교환기)와, 상기 응축기에서 응축된 액냉매를 팽창시키는 팽창밸브와, 상기 팽창밸브로부터 유입된 냉매를 증발시키는 증발기(냉방시에는 실내열교환기, 난방시에는 실외 열교환기)와, 냉방이나 난방 작동에 따라 냉매의 흐름을 절환시키는 사방밸브를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 압축기와 실외 열교환기와 사방밸브는 실외기에 장착되고, 상기 실내 열교환기는 실내기에 장착되며, 실내기와 실외기는 냉매배관으로 연결된다.

종래의 공기조화기 중에는 다수의 실내기와 하나의 실외기로 냉매를 공급하여 각 실내기가 설치되어 있는 실내공간을 개별적으로 냉난방 할 수 있도록 되어 있는 멀티형 공기조화기가 있다.

그러나, 종래의 멀티형 공기조화기는 냉매의 열교환방식이 한가지 방식만이 적용된 실외기를 설치하여, 외부환경에 따라 다양한 열교환 방식의 실외기를 설치할 수 없어 특정 조건에서의 최적의 효율을 발생시킬 수가 없다.

또한, 종래 기술에 의한 공기조화기의 실외기는 실외기와 압축기가 서로 분리가 되지 않아 고층건물에 설치 시에 실외기 자체의 무게에 의하여 추락될 염려가 있다.

그리고, 종래의 실외기나 압축기의 수리나 교체시에 작업의 어려움이 있으며, 설치장소에 제약을 받을 수가 있다.

상술한 제반 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 외부환경에 따라 최적의 실외기를 설치하여, 다양한 열교환 방식이 적용된 실외기를 설치할 수 있는 공기조화기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 고층건물에 설치시에 고저차 설치로 인한 시스템 부하를 최소화 할 수 있는 공기조화기를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기는, 제1냉매가 순환하여 열의 공급 및 흡수를 통해 공기조화를 수행하는 실내유닛과, 제2냉매가 순환하여 열교환이 이루어지며, 외부 환경에 따라 상기 제2냉매에 대한 열교환 방식을 선택적으로 적용할 수 있는 적어도 하나 이상의 열교환유닛과, 상기 제1냉매와 상기 제2냉매를 각각 압축하고, 상기 제1냉매와 상기 제2냉매가 서로 열교환 할 수 있도록 하는 압축유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 압축유닛은 상기 제 1냉매를 압축하는 제1압축장치와, 상기 제2냉매를 압축하는 제2압축장치와, 상기 제1냉매와 상기 제2냉매가 서로 열교환 할 수 있도록 설치되는 하이브리드 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열교환 유닛은 상기 압축 유닛과 분리가 되어 별도로 설치되며, 상기 열교환 유닛은 공냉식 열교환기, 엔진배열 열교환기, 수냉식 열교환기, 지열 열교환기 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 압축유닛은 상기 열교환 유닛과 상기 실내기 사이에 위치하여 고층건물에 설치시에 고저차에 의한 시스템 부하를 최소화할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 상술한 공기조화기에 관하여 상세히 설명한다.

도1을 참조하여, 본 발명에 따른 공기조화기에 관해 설명하기로 한다.

상기 공기조화기는 제1냉매가 순환하여 공기조화를 수행하는 실내유닛(100)과, 제2냉매가 순환하여 열교환이 이루어지는 열교환유닛(300)과, 상기 제1냉매와 상기 제2냉매를 각각 압축하고 서로 열교환 할 수 있도록 하는 압축유닛(200)을 포함하여 구성된다.

상기 열교환유닛(300)은 외부 환경에 따라 제2냉매에 대한 열교환 방식을 선택적으로 적용할 수 있는 적어도 하나 이상의 실외 열교환기(68)를 포함하여 구성된다.

상기 실외 열교환기(68)는 공냉식 열교환기(60), 엔진배열 열교환기(62), 수냉식 열교환기(64) 그리고 지열 열교환기(66)등 모든 열교환 방식에 의한 열교환 장치를 포함한다.

상기 실내유닛(100)은 제1냉매와 실내공기를 열교환시키는 적어도 하나 이상의 실내기(27,28,29)가 설치되고, 상기 실내기(27,28,29)는 실내 공기를 제1냉매와 열교환시키는 실내 열교환기(미도시)와 실내 공기를 송풍시키는 실내팬(미도시)으로 이루어진다.

상기 실내기는 적어도 하나가 구비되는데, 도1에서는 제1실내기(27),제2실내기(28),제3실내기(29)를 포함하는 경우에 관하여 도시하였다.

상기 압축유닛(200)은 상기 제1냉매와 상기 제2냉매가 서로 열교환 할 수 있도록 설치되는 하이브리드 유닛(40)과, 상기 제1냉매와 상기 제2냉매를 압축하는 압축장치(30,35)와, 난방과 냉방의 모드 전환이 이루어지도록 유로제어부(10,15)를 포함한다.

상기 압축장치(30,35)는 제1냉매를 압축하는 제1압축장치(30)와, 제2냉매를 압축하는 제2압축장치(35)를 포함한다.

도 1을 참조하여 본 발명에 따른 공기조화기의 배관 및 밸브구조에 관하여 설명한다.

우선, 공기조화기의 제1냉매의 배관 및 밸브구조에 관하여 설명한다.

상기 압축유닛(200)의 제1압축장치(30)의 일측에는 제1냉매가 유입되는 제1복귀관(24a)이 연결되고, 제1압축장치(30)의 타측에는 제1냉매가 토출되는 제1토출관(24b)이 연결된다.

상기 제1토출관(24b)은 제1냉매의 흐름을 제어하는 제1유로제어부(10)에 연 결된다.

제1유로제어부(10)는 제1냉매관(21)과 제1연결관(19)과 제1복귀관(24a)이 각각 연결되어 있다.

먼저, 제1연결관(19)의 일단은 제1유로제어부(10)와 연결되고, 제1연결관(19)의 타단은 제1연결분관(22a), 제2연결분관(22b), 그리고, 제3연결분관(22c)로 나뉘어져 제1냉매가 분배된다.

상기 제1연결분관(22a)은 제1실내기(27)와 연결되고, 상기 제2연결분관(22b)은 제2실내기(28)와 연결되며, 제3연결분관(22a)은 제3실내기(29)와 연결되어 제1냉매가 분배가 된다.

상기 제1연결분관(22a)에는 제1제어밸브(14a)가 설치되어, 상기 제1연결분관(22a)을 유동하는 제1냉매를 제어한다.

상기 제2연결분관(22b)에는 제2제어밸브(14b)가 설치되어, 상기 제2연결분관(22b)을 유동하는 제1냉매를 제어한다.

또한, 상기 제3연결분관(22c)에는 제3제어밸브(14c)가 설치되어, 상기 제3연결분관(22c)을 유동하는 제1냉매를 제어한다.

한편, 제1유로제어부(10)는 제1냉매관(21)의 일단과 연결이 되고, 제1냉매관(21)은 상기 하이브리드 유닛(40)을 통과한다.

이 때, 상기 하이브리드 유닛(40)은 제1냉매관(21)과 제2냉매관(41)을 각각 유동하는데 제1냉매와 제2냉매가 서로 열교환 할 수 있도록 한다.

예컨데, 상기 하이브리드 유닛(40)은 다수개의 적층된 판형 열전도핀에 상기 제1냉매관(21)과 상기 제2냉매관(41)들이 열접촉되게 삽입되어 이루어지거나, 열전도성 유체들에 의해 열교환되는 구조를 적용할 수도 있다.

그리고, 상기 하이드리드 유닛(40)은 제1냉매관(21)의 직경을 제2냉매관(41)의 직경보다 크게 하여 제2냉매관(41)이 제1냉매관(21)에 삽입되는 이중관의 구조로 열교환이 이루어지도록 하는 구조의 적용도 가능하다.

또한, 하이브리드 유닛(40)을 통과한 제1냉매관(21)상에는 제4팽창밸브(16d)가 설치된다.

한편, 제1냉매관(21)의 타단은 제1냉매분관(18a), 제2냉매분관(18b), 그리고, 제3냉매분관(18c)으로 나뉘어진다.

상기 제1냉매분관(18a)은 제1실내기(27)와 연결되고, 상기 제2냉매분관(18b)은 제2실내기(28)와 연결되며, 상기 제3냉매분관(18c)은 제3실내기(29)와 연결된다.

상기 제1냉매분관(18a)에는 제1팽창밸브(16a)가 설치되어, 제1냉매를 팽창시키고 제1냉매의 유동을 제어한다.

상기 제2냉매분관(18b)에는 제2팽창밸브(16b)가 설치되어, 제1냉매를 팽창시키고 제1냉매의 유동을 제어한다.

또한, 상기 제3냉매분관(18c)에는 제3팽창밸브(16c)가 설치되어, 제1냉매를 팽창시키고 제1냉매의 유동을 제어한다.

한편, 공기조화기의 제2냉매의 배관 및 밸브구조에 관하여 설명한다.

상기 압축유닛(200)의 제2압축장치(35)의 일측에는 제2냉매가 유입되는 제2 복귀관(25a)이 연결되고, 제2압축장치(35)의 타측에는 제2냉매가 토출되는 제2토출관(25b)이 연결된다.

상기 제2토출관(25b)은 제2냉매의 흐름을 제어하는 제2유로제어부(15)에 연결된다.

제2유로제어부(15)는 제2냉매관(41)과, 제2연결관(49)과, 제2복귀관(25a)이 각각 연결되어 있다.

먼저, 제2연결관(49)의 일단은 제2유로제어부(15)와 연결되고, 제2연결관(49)의 타단은 제1연결분지관(52a), 제2연결분지관(52b), 제3연결분지관(52c), 그리고, 제4연결분지관(52d)로 나뉘어져 제2냉매가 분배된다.

상기 제1연결분지관(52a)은 공냉식 열교환기(60)와 연결되고, 상기 제2연결분지관(52b)은 엔진배열 열교환기(62)와 연결되고, 상기 제3연결분지관(52c)은 수냉식 열교환기(64)와 연결되며, 상기 제4연결분지관(52d)은 지열 열교환기(66)와 연결되어 제2냉매가 분배된다.

상기 제1연결분지관(52a)에는 제1개폐밸브(54a)가 설치되어, 상기 제1연결분지관(52a)을 유동하는 제2냉매를 제어한다.

상기 제2연결분지관(52b)에는 제2개폐밸브(54b)가 설치되어, 상기 제2연결분지관(52b)을 유동하는 제2냉매를 제어한다.

상기 제3연결분지관(52c)에는 제3개폐밸브(54c)가 설치되어, 상기 제3연결분지관(52c)을 유동하는 제2냉매를 제어한다.

또한, 제4연결분지관(52d)에는 제4개폐밸브(54d)가 설치되어, 상기 제4연결 분지관(52d)을 유동하는 제2냉매를 제어한다.

한편, 제2유로제어부(15)는 제2냉매관(41)의 일단과 연결이 되고, 제2냉매관(24)은 상기 하이브리드 유닛(40)을 통과한다.

이 때, 상기 하이브리드 유닛(40)의 배관구조는 앞에서 설명한 하이브리드 유닛(40)의 배관 구조와 동일하다.

또한, 하이브리드 유닛(40)을 통과한 제2냉매관(41)상에는 제5팽창장치(50e)가 설치된다.

그리고, 상기 제2냉매관(41)의 타단은 제1냉매분지관(56a), 제2냉매분지관(56b), 제3냉매분지관(56c), 그리고, 제4냉매분지관(56d)으로 나뉘어져 제2냉매가 각각 분배된다.

상기 제1냉매분지관(56a)은 공냉식 열교환기(60)와 연결되고, 제2냉매분지관(56b)은 엔진배열 열교환기(62)와 연결되며, 제3냉매분지관(56c)은 수냉식 열교환기(64)와 연결되고, 제4냉매분지관(56d)은 지열 열교환기(66)와 연결된다.

상기 제1냉매분지관(56a)에는 제1팽창장치(50a)가 설치되어, 제2냉매를 팽창시키고 제2냉매의 유동을 제어한다.

상기 제2냉매분지관(56b)에는 제2팽창장치(50b)가 설치되어, 제2냉매를 팽창시키고 제2냉매의 유동을 제어한다.

상기 제3냉매분지관(56c)에는 제3팽창장치(50c)가 설치되어, 제2냉매를 팽창시키고 제2냉매의 유동을 제어한다.

또한, 상기 제4냉매분지관(56d)에는 제4팽창장치(50d)가 설치되어, 제2냉매 를 팽창시키고, 제2냉매의 유동을 제어한다.

이하, 도1을 참조하여 본발명에 따른 공기조화기의 작동에 관하여 설명한다.

열교환유닛(300)은 상기 실내유닛(100)의 제1냉매에 열을 제공할 수 있는 한, 외부 환경에 따라 다양한 형태의 열교환 방식이 선택적으로 적용될 수 있다.

예를 들면, 공냉식 열교환기(60), 엔진배열 열교환기(62), 수냉식 열교환기(64), 지열 열교환기(66) 중 적어도 하나를 포함하여 적용이 가능하다.

상기 공냉식 열교환기(60)는 일반적으로 사용되는 열교환 방식으로서, 실외의 공기와 냉매와의 열교환이 일어나도록 하는 방식이다.

상기 엔진배열 열교환기(62)는 가스엔진에서 발생 되는 연소배열과 엔진 냉각수의 열을 회수하여 열을 교환하는 방식으로서, 가스엔진의 동력으로 구동되는 압축기에 의해 고온 고압의 기체상태로 된 냉매는 실외 열교환기에서 응축되면서 방열을 하게 된다. 냉매는 팽창밸브를 지나면서 압력과 온도가 강하되고 다시 실내 열교환기에서 증발되면서 공기로부터 증발열을 빼앗아 냉방이 되도록 해준다.

상기 수냉식 열교환기(64)는 고온.고압의 냉매가 유동하는 냉매관을 전열 효과가 큰 물 속에 담그거나, 냉매관 위로 물을 살수하거나, 냉매가 유동하는 냉매관의 주위로 냉각수 유동관을 설치하여 냉매와 냉각수 사이에 열교환이 일어나도록 하는 것이다.

지열 열교환기(66)는 지층 아래에 잠재한 안정적인 지열을 열원으로 사용하여 냉매와 열을 교환하는 방식이다.

따라서, 본 발명에 따른 열교환유닛의 냉방운전시에는 상기 실외열교환 기(68)의 제2냉매가 열을 방출하므로, 열교환방식을 공냉식 열교환기(60)와 수냉식 열교환기(64)을 적용하는 경우에 열교환 효율이 높아진다.

반면에, 본 발명에 따른 열교환유닛의 난방운전시에는 상기 실외열교환기(68)의 제2냉매가 열을 흡수하므로, 열교환방식을 엔진배열 열교환기(64)와 지열 열교환기(66)을 적용하는 경우에 열교환 효율이 높아진다.

이하, 도 1을 참조하여 열교환유닛중 공냉식 열교환기와 수냉식 열교환기가 가동되어 냉방운전되는 경우를 설명한다.

먼저, 제2압축장치(35)에서 제2냉매가 압축되어 토출되며, 제2토출관(25b)를 통해 제2냉매가 제2유로 제어부(15)에 유입된다.

상기 제2유로 제어부(15)는 제1모드로 절환되어 제2냉매가 제2연결관(49)으로 유동하도록 한다.

여기서, 제1모드는 제2토출관(25b)과 제2연결관(49)이 연결되고, 제2복귀관(25a)이 제2냉매관(41)과 연결되도록 상기 제2유로제어부(15)가 절환되는 경우이다.

제2연결관(49)을 유동하는 제2냉매는, 제1연결분지관(52a), 제2연결분지관(52b), 제3연결분지관(52c), 그리고, 제4연결분지관(52d)을 통하여 각 실외열교환기(68)로 유입되어 응축된다.

제1연결분지관(52a), 제2연결분지관(52b), 제3연결분지관(52c), 그리고, 제4연결분지관(52d)을 통하여 분배된 제2냉매는 제1개폐밸브(54a), 제2개폐밸브(54b),제3개폐밸브(54c), 그리고, 제4개폐밸브(54d)에 의하여 제2냉매가 공냉식 열교환 기(60),엔진배열 열교환기(62),수냉식 열교환기(64),지열 열교환기(66)에 선택적으로 유입이 된다.

공냉식 열교환기(60)와 수냉식 열교환기(64)에 제2냉매를 유입하는 경우에는, 공냉식 열교환기(60)의 제1개폐밸브(54a)와 수냉식 열교환기(64)의 제3개폐밸브(54c)를 개방시키고, 엔진배열 열교환기(62)의 제2개폐밸브(54b)와 지열 열교환기(66)의 제4개폐밸브(54d)는 폐쇄시킨다.

따라서, 제2냉매는 제1개폐밸브(54a)를 통해 상기 공냉식 열교환기(60)로 유입되고, 상기 공냉식 열교환기(60)로 유입된 제2냉매는 외부 공기와 열교환 됨에 따라 응축된다.

또한, 제2냉매는 제3개폐밸브(54c)를 통해 상기 수냉식 열교환기(64)로 유입되고, 상기 수냉식 열교환기(64)로 유입된 제2냉매는 냉각수와 열교환 됨에 따라 응축된다.

이렇게 응축된 제2냉매는 제5팽창장치(50e)를 통과하면서 저온 저압으로 변환된다.

상기 저온 저압의 제2냉매는 상기 하이브리드 유닛(40)을 냉각시킨 후 상기 제2유로 제어부(15)를 거쳐 제2복귀관(25a)을 통하여 제2압축장치(35)에 유입된다.

이어, 제1압축장치(30)에서 제1냉매가 압축되어 토출되며, 제1토출관(24b)을 통해 제1유로 제어부(10)에 유입된다.

이때, 상기 제1유로 제어부(10)는 제1토출관(24b)과 제1냉매관(21)이 연결되고, 제1복귀관(24a)과 제1연결관(19)이 연결되도록 절환된다. 따라서, 제1냉매가 제1냉매관(21)으로 유동하도록 한다.

제1냉매관(21)을 유동하는 제1냉매는 하이브리드 유닛(40)과 열교환됨에 따라 냉각되어 응축이 된다.

그리고, 응축된 제1냉매는 제1냉매분관(18a), 제2냉매분관(18b), 그리고, 제3냉매분관(18c)을 통하여 제1실내기(27), 제2실내기(28), 제3실내기(29)로 분배가 된다.

제1냉매분관(18a), 제2냉매분관(18b), 그리고, 제3냉매분관(18c)을 통하여 분배된 제1냉매는 제1팽창밸브(16a), 제2팽창밸브(16b), 그리고, 제3팽창밸브(16c)를 통과하면서 저온 저압으로 변환된다.

그리고, 제1실내기(27), 제2실내기(28), 제3실내기(29)에서 제1냉매는 실내 공기와 열교환 된 후, 제1연결관(19)을 통하여 제1유로제어부(10)를 거친 후 제1복귀관(24a)을 통하여 제1압축장치(30)로 복귀된다.

그리고, 도1을 참조하여 열교환유닛 중 엔진배열 열교환기와 지열 열교환기가 가동되어 난방운전되는 경우를 설명한다.

제2압축기(15)에서 제2냉매가 압축되어 토출되며, 제2토출관(25b)을 통해 제2유로제어부(15)에 유입되고, 상기 제2유로제어부(15)는 제2모드로 절환되어 제2냉매가 제2냉매관(41)으로 유동하도록 한다.

여기서, 제2모드는 제2토출관(25b)과 제2냉매관(41)이 연결되고, 제2복귀관(25b)과 제2연결관(49)이 연결되도록 상기 제2유로제어부(15)가 절환되는 경우이다.

제2냉매관(41)을 유동하는 제2냉매는 상기 하이브리드 유닛(40)에 유입되고, 상기 하이브리드 유닛(40)을 가열하면서 응축된다.

이렇게 응축된 제2냉매는 제1냉매분지관(56a), 제2냉매분지관(56b),제3냉매분지관(56c), 그리고, 제4냉매분지관(56d)을 통하여 각 실외열교환기(68)로 유입된다.

그리고, 응축된 제2냉매는 제1팽창장치(50a), 제2팽창장치(50b), 제3팽창 장치 (50c),그리고 제4팽창장치(50d)를 통과하면서 저온 저압으로 변환된다.

이때, 제1팽창장치(50a), 제2팽창장치(50b), 제3팽창장치(50c),그리고 제4팽창장치(50d)는 냉매의 유동을 제어한다.

엔진배열 열교환기(62)의 제2팽창장치(50b)와 지열 열교환기(66)의 제4팽창장치(50d)는 개방되고, 공냉식 열교환기(60)의 제1팽창장치(50a)와 수냉식 열교환기(64)의 제3팽창장치(50c)는 폐쇄된다.

따라서, 제2냉매는 제2팽창장치(50b)를 통해 상기 엔진배열 열교환기(60)로 유입되고, 상기 엔진배열 열교환기(60)로 유입된 제2냉매는 엔진의 열과 열교환이 되어 증발된다.

또한, 제2냉매는 제4팽창장치(50d)를 통해 상기 지열 열교환기(66)로 유입되고, 상기 지열 열교환기(66)로 유입된 제2냉매는 지열과 열교환이 되어 증발된다.

이렇게 증발된 제2냉매는 제2연결관(49)을 통하여 제2유로 제어부(15)를 거쳐, 제2복귀관(25a)을 통해 제2압축장치(15)에 유입된다.

이때, 상기 제1유로 제어부(10)는 제1토출관(24b)과 제1연결관(19)이 연결되고, 제1복귀관(24a)과 제1냉매관(21)이 연결되도록 절환된다. 따라서, 제1냉매가 제1연결관(21)으로 유동하도록 한다.

제2연결관(19)을 유동하는 제1냉매는 제1연결분관(22a), 제2연결분관(22b), 그리고, 제3연결분관(22c)을 통하여 제1실내기(27), 제2실내기(28), 제3실내기(29)로 유입되어 응축된다.

상기 제1연결분관(22a), 제2연결분관(22b), 제3연결분관(22c)을 통하여 분배된 제1냉매는 제1제어밸브(14a), 제2제어밸브(14b), 제3제어밸브(14c)에 의하여 선택적으로 제1실내기(27), 제2실내기(28), 제3실내기(29)로 유입이 된다.

상기 제1실내기(27), 제2실내기(28), 제3실내기(29)에 선택적으로 유입된 제1냉매는 실내공기와 열교환 된 후 상기 제4팽창밸브(16d)를 통하여 상기 하이브리드 유닛(40)으로 보내진다.

하이브리드 유닛(40)으로 보내진 제1냉매는 제1유로제어부(10)을 거쳐, 제1복귀관(24a)을 통해 제1압축장치(30)에 유입된다.

한편, 본 발명에 따른 공기조화기는 상기 열교환 유닛(300)과 상기 압축유닛(200)이 각각 분리되어 별도로 설치가 되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 상기 진동이 많이 발생하는 열교환 유닛(300)은 아파트의 베란다 등에 설치함으로써 진동이 실내에 전달되지 않으며, 상기 열교환유닛(300)이나 상기 압축유닛(200)의 수리나 교체시에 작업성을 향상시킬 수가 있으며, 설치공간을 적 게 차지하는 슬림형으로 제작이 가능하게 된다.

도 2에 도시된, 열교환유닛과 압축유닛이 고층건물에 설치된 공기조화기를 설명한다.

상기 압축유닛(120)은 상기 열교환유닛(130)과 상기 실내기(110) 사이에 위치하여, 아파트의 난간이나 건축물의 외부등의 고층건물에 설치시에 고저차에 의한 시스템 부하를 최소화할 수가 있다.

또한, 상기 열교환기가 공냉식 열교환기(60)(도1참조)인 경우에는 상기 공냉식 열교환기(60)가 외부에 설치되어 외기와 쉽게 접촉되도록 하며, 외기와 열교환되는 과정에서 발생된 더운 공기가 실내로 유입되는 것을 차단하게 되어 열효율이 향상되고, 소음의 발생이 차단되게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화기는 외부환경에 따라 열교환 방식을 선택적으로 적용할 수가 있어, 다양한 종류와 형태의 실외기를 설치할 수가 있으므로, 주어진 외부환경에 따라 최적의 효율을 발생시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 또 다른 효과는 실외기와 압축 유닛이 분리가 되어 별도로 설치되어 있으므로, 고층건물 등에 설치시에 시스템 부하를 최소화 할 수가 있으며, 유닛의 교체시 작업성을 향상시킬 수가 있다.

Claims

제1 냉매가 순환하여 열의 공급 및 흡수를 통해 공기조화를 수행하는 실내유닛;

제 2냉매가 순환하여 열교환이 이루어지며, 외부 환경에 따라 상기 제 2냉매에 대한 열교환 방식을 선택적으로 적용할 수 있는 적어도 하나 이상의 열교환유닛; 및

상기 제1 냉매와 상기 제2 냉매를 각각 압축하고, 상기 제1 냉매와 상기 제2 냉매가 서로 열교환 할 수 있도록 하는 압축유닛을 포함하는 공기조화기.
제 1항에 있어서,

상기 압축유닛은, 상기 제1 냉매를 압축하는 제1압축장치와, 상기 제 2 냉매를 압축하는 제2압축장치와, 상기 제1냉매와 상기 제2 냉매가 서로 열교환 할 수 있도록 설치되는 하이브리드 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제 1항에 있어서,

상기 열교환 유닛은 상기 압축유닛과 분리가 되어 별도로 설치되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제 1항에 있어서,

상기 압축유닛은 상기 열교환유닛과 상기 실내기 사이에 위치하여 고층건물에 설치시에 고저차에 의한 시스템 부하를 최소화할 수 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제 1항에 있어서,

상기 열교환유닛은 공냉식 열교환기, 엔진배열 열교환기, 수냉식 열교환기, 지열 열교환기 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.