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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-30
(45)【発行日】2023-12-08
(54)【発明の名称】空気調和装置
(51)【国際特許分類】
   F25B 29/00 20060101AFI20231201BHJP
   F25B 1/00 20060101ALI20231201BHJP
   F25B 13/00 20060101ALI20231201BHJP
   F24F 11/84 20180101ALI20231201BHJP
【FI】
F25B29/00 361B
F25B1/00 399Y
F25B13/00 104
F24F11/84
【請求項の数】 13
(21)【出願番号】P 2021569500
(86)(22)【出願日】2020-03-30
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-07-28
(86)【国際出願番号】 KR2020004294
(87)【国際公開番号】W WO2020235801
(87)【国際公開日】2020-11-26
【審査請求日】2021-11-22
(31)【優先権主張番号】10-2019-0060842
(32)【優先日】2019-05-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】502032105
【氏名又は名称】エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド
【氏名又は名称原語表記】LG ELECTRONICS INC.
【住所又は居所原語表記】128, Yeoui-daero, Yeongdeungpo-gu, 07336 Seoul,Republic of Korea
(74)【代理人】
【識別番号】100109841
【弁理士】
【氏名又は名称】堅田 健史
(74)【代理人】
【識別番号】230112025
【弁護士】
【氏名又は名称】小林 英了
(74)【代理人】
【識別番号】230117802
【弁護士】
【氏名又は名称】大野 浩之
(74)【代理人】
【識別番号】100131451
【弁理士】
【氏名又は名称】津田 理
(74)【代理人】
【識別番号】100167933
【弁理士】
【氏名又は名称】松野 知紘
(74)【代理人】
【識別番号】100174137
【弁理士】
【氏名又は名称】酒谷 誠一
(74)【代理人】
【識別番号】100184181
【弁理士】
【氏名又は名称】野本 裕史
(72)【発明者】
【氏名】ソン,チウー
(72)【発明者】
【氏名】シン,イリョン
(72)【発明者】
【氏名】サ,ヨンチョル
(72)【発明者】
【氏名】リ,ジソン
【審査官】西山 真二
(56)【参考文献】
【文献】特開平03-050457(JP,A)
【文献】特開2017-101854(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2011/0192183(US,A1)
【文献】特開平04-103970(JP,A)
【文献】特開平06-249528(JP,A)
【文献】特開平02-085656(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F25B 1/00
F25B 13/00
F25B 29/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧縮機と、室外熱交換器と、高圧ガス管と、低圧ガス管、および液管を含み、冷媒を循環させる室外機と、
それぞれ室内熱交換器を含み、水を循環させる複数の室内機と、
前記室外機と前記複数の室内機を接続する熱交換装置と、を含み、
前記熱交換装置は、
前記冷媒と前記水の間で熱を交換する熱交換器と、
前記室外機と前記熱交換器の間での冷媒の流動を制御する切替装置と、を含み、
前記切替装置は、
前記室外機の高圧ガス管に接続される高圧ガイド管と、
前記高圧ガイド管に設置され、前記高圧ガイド管を開閉する高圧弁と、
前記室外機の低圧ガス管に接続される低圧ガイド管と、
前記低圧ガイド管に設置され、前記低圧ガイド管を開閉する低圧弁と、
前記高圧ガイド管と前記低圧ガイド管の接合点に接続されて、前記熱交換器に延びる冷媒管と、
前記熱交換器から前記室外機の前記液管に延びる液ガイド管と、
前記冷媒管から分岐されて、前記低圧ガイド管に接続される圧力平衡管と、
前記圧力平衡管に設置された圧力平衡弁を含
前記熱交換器が凝縮器から蒸発器へ動作モードを切り替えると、前記高圧弁が閉じ、前記低圧弁が開き、前記高圧バルブ弁が閉じる前に前記圧力平衡弁を所定時間開く、空気調和装置。
【請求項2】
前記液ガイド管に設置され、前記液ガイド管の冷媒の流量を調節する流量弁をさらに含み、前記流量弁は、電子膨張弁である、請求項1に記載の空気調和装置。
【請求項3】
前記複数の室内機と前記熱交換器を接続し、水を循環させる水配管をさらに含む、請求項1に記載の空気調和装置。
【請求項4】
前記熱交換器は、複数の熱交換器を含み、
前記高圧ガイド配管、前記低圧ガイド配管、および前記液ガイド管は、
前記複数の熱交換器に延びる複数の管にそれぞれ分岐される、請求項1に記載の空気調和装置。
【請求項5】
前記切替装置は、前記複数の熱交換器のうち少なくともいずれか一つを凝縮器または蒸発器として動作するように冷媒の流動を切り替える、請求項に記載の空気調和装置。
【請求項6】
前記熱交換器は、第1熱交換器と第2熱交換器とを含み、
前記高圧ガイド管は、
前記室外機の高圧ガス管から延び、前記第1熱交換器に接続される第1高圧ガイド管と、
前記高圧ガス管から分岐され、前記第2熱交換器に接続される第2高圧ガイド管と、を含む、請求項1に記載の空気調和装置。
【請求項7】
前記第1熱交換器および第2熱交換器は、その動作モードに基づいて、前記複数の室内機のうちの1つ以上が暖房運転を行いながら、前記複数の室内機のうちの1つ以上が冷房運転を行うようにする、請求項に記載の空気調和装置。
【請求項8】
前記第1高圧ガイド管および前記第2高圧ガイド管に設置されて、冷媒の圧力を制御する弁をさらに含む、請求項に記載の空気調和装置。
【請求項9】
前記低圧ガイド管は、
前記低圧ガス管から延び、前記第1高圧ガイド管に接続される第1低圧ガイド管と、
前記低圧ガス管から分岐され、前記第2高圧ガイド管に延びる第2低圧ガイド管と、を含む、請求項に記載の空気調和装置。
【請求項10】
前記第1低圧ガイド管に設置された第1低圧弁および前記第2低圧ガイド管に設置された第2低圧弁をさらに含む、請求項に記載の空気調和装置。
【請求項11】
前記液ガイド管は、
前記室外機の前記液管から前記第1熱交換器に延びる第1液ガイド管と、
前記第1液ガイド管から分岐され、前記第2熱交換器に延びる第2液ガイド管と、を含み、
前記第1液ガイド管および前記第2液ガイド管に設置されて、冷媒の流量を制御する弁をさらに含む、請求項に記載の空気調和装置。
【請求項12】
記液ガイド管に設置され、前記液ガイド管内の冷媒の流量を調節する流量弁と、
前記高圧弁、前記低圧弁、および前記流量弁の動作を制御する制御部と、をさらに含む、請求項1に記載の空気調和装置。
【請求項13】
前記熱交換器は、複数の熱交換器を含み
記制御部は、一つの動作モードで動作するように切り替えられる前記複数の熱交換器のうち少なくとも1つに基づいて、前記複数の熱交換器のうち少なくとも1つに対応する前記圧力平衡弁を開く、請求項12に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
空気調和装置は、その用途および目的に応じて、空間内の空気を最適な状態に維持することができる。一例として、空気調和装置は、圧縮機、凝縮器、膨張装置および蒸発器を含むことができ、冷媒の圧縮、凝縮、膨張および蒸発させるための冷凍サイクルが駆動されて、その空間の暖房または冷房を行うことができる。
【0003】
前記空気調和装置は、様々な場所で使用することができる。
【0004】
場合によっては、前記空気調和装置が冷房運転を行う場合、室外機に備えられる室外熱交換器が凝縮器として動作し、室内機に備えられる室内熱交換器が蒸発器として動作することができる。場合によっては、前記空気調和装置が暖房運転を行う場合、室内熱交換器が凝縮器として動作し、室外熱交換器が蒸発器として動作することができる。
【0005】
場合によっては、環境規制政策に応じて空気調和装置に使用される冷媒の種類が制限され得る。場合によっては、冷媒の漏洩から安全性を確保するために、冷媒ラインが室内空間に設置される位置の制限が求められる。
【0006】
一例として、空気調和装置は、冷媒と水のような所定の流体の間の熱交換を行い、冷房または暖房を行うことができる。
【0007】
前記冷媒と水の間の熱交換を通じて冷房または暖房を行う空気調和装置は、水が流動する配管(以下、「水配管」と称する)内に空気が含まれることを防ぐことができる。即ち、水が循環するサイクル(以下、「水循環サイクル」と称する)が空気または外気から独立するように備えられる。
【0008】
場合によっては、前記空気調和装置は、前記冷媒と前記水に間で熱交換する複数の熱交換器含むことができる。そして、前記複数の熱交換器は、それぞれ冷媒サイクルで蒸発器または凝縮器として動作することができる。したがって、前記熱交換器の動作モードに応じて一つの室外機から複数の室内に冷房と暖房を同時に提供することができる。
【0009】
一例として、前記空気調和装置は、前記熱交換器の動作モードを設定するために使用される2つの四方弁を含むことができる。
【0010】
場合によっては、前記熱交換器の動作モードを変更するために前記四方弁の切替動作を行うと、前記熱交換器に流入または前記熱交換器から排出される冷媒の圧力が急激に変化することがある。
【0011】
場合によっては、前記熱交換器の動作モードを切り替えたときに発生する冷媒の圧力差が比較的非常に大きいため、前記四方弁の切替動作が困難であり得る。
【0012】
場合によっては、前記熱交換器の動作モードが切り替えられるとき、前記冷媒の圧力差に起因して、大きな騒音が発生することがある。
【0013】
場合によっては、前記熱交換器の動作モードが切り替えられるとき、前記冷媒の圧力差に起因して、部品の損傷を発生させて、耐久性が低下することがある。
【0014】
場合によっては、前記冷媒の圧力差に起因して、前記四方弁の切替動作が不完全に行われて、前記熱交換器の熱交換性能が低減されることがある。したがって、前記空気調和装置の信頼性が低下することがある。
【0015】
場合によっては、前記四方弁を円滑に切り替えるために、前記冷媒の圧力差を最小化すると、前記圧縮機の動作周波数Hzが減少したり、前記圧縮機が停止されたりすることがある。
【0016】
場合によっては、前記圧縮機の停止または動作周波数の減少は、既存の冷房または暖房を正常に維持するために設定されている他の室内機に冷房弱化または暖房弱化を発生させることがある。したがって、前記空気調和装置の性能が低下し、在室者の快適感が減少することがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0017】
本発明は、上記の問題点を解決することができる空気調和装置を説明する。
【0018】
特に、本発明は、複数の室内空間に提供された冷房または暖房性能を維持しながら、熱交換器の動作モードの切り替えを行うことができる空気調和装置を説明する。
【0019】
本発明は、室内環境に応じて求められる室内機の動作モードの変更に対応して熱交換器の動作モードを安定的に切り替えながら、複数の室内機に冷房と暖房を同時に提供することができる空気調和装置をまた説明する。
【0020】
本発明は、前記冷媒の圧力差を最小限に抑えながら、熱交換器の動作を切り替えるとき、圧縮機の動作能力を維持することができる空気調和装置をさらに説明する。
【課題を解決するための手段】
【0021】
本出願に開示される一様態によれば、空気調和装置は、圧縮機と、室外熱交換器と、高圧ガス管と、低圧ガス管、および液管を含み、冷媒を循環させる室外機と、水を循環させる複数の室内機と、前記室外機と前記複数の室内機を接続する熱交換装置と、を含む。前記熱交換装置は、前記冷媒と前記水の間で熱を交換する熱交換器と、前記室外機と前記熱交換器の間での冷媒の流動を制御する切替装置と、を含む。 前記切替装置は、前記室外機の高圧ガス管に接続される高圧ガイド管と、前記室外機の低圧ガス管に接続される低圧ガイド管と、前記高圧ガイド管と前記低圧ガイド管の接合点に接続されて、前記熱交換器に延びる冷媒管と、前記熱交換器から前記室外機の前記液管に延びる液ガイド管と、前記冷媒管から分岐されて、前記低圧ガイド管に接続される圧力平衡管と、を含む。
【0022】
この様態による実施例は、以下の特徴のうち1つ以上を含むことができる。例えば、前記空気調和装置は、前記高圧ガイド管を開閉する高圧弁と、前記低圧ガイド管に設置されて、前記低圧ガイド管を開閉する低圧弁をさらに含むことができる。
【0023】
実施例において、前記空気調和装置は、前記液ガイド管に設置され、前記液ガイド管の冷媒の流量を調節する流量弁をさらに含むことができる。一例として、前記流量弁は、電子膨張弁を含むことができる。
【0024】
実施例において、前記空気調和装置は、前記圧力平衡管に設置される圧力平衡弁をさらに含むことができる。実施例において、前記空気調和装置は、前記複数の室内機と前記熱交換器を接続し、水を循環させる水配管をさらに含むことができる。
【0025】
実施例において、前記熱交換器は、複数の熱交換器を含み、前記高圧ガイド配管、前記低圧ガイド配管、および前記液ガイド管は、前記複数の熱交換器に延びる複数の管にそれぞれ分岐され得る。一例として、前記切替装置は、前記複数の熱交換器のうち少なくともいずれか一つを凝縮器または蒸発器として動作するように冷媒の流動を切り替えることができる。
【0026】
実施例において、前記熱交換器は、第1熱交換器と第2熱交換器とを含むことができ、前記高圧ガイド管は、前記室外機の高圧ガス管から延び、前記第1熱交換器に接続される第1高圧ガイド管と、前記高圧ガス管から分岐され、前記第2熱交換器に接続される第2高圧ガイド管と、を含むことができる。
【0027】
一例として、前記第1熱交換器および第2熱交換器は、その動作モードに基づいて、前記複数の室内機のうちの1つ以上が暖房運転を行いながら、前記複数の室内機のうちの1つ以上が冷房運転を行うようにすることができる。一例として、前記空気調和装置は、前記第1高圧ガイド管および前記第2高圧ガイド管に設置されて、冷媒の圧力を制御する弁をさらに含むことができる。
【0028】
実施例において、前記低圧ガイド管は、前記低圧ガス管から延び、前記第1高圧ガイド管に接続される第1低圧ガイド管と、前記第2低圧ガイド管から分岐され、前記第2高圧ガイド管に延びる第2低圧ガイド管と、を含むことができる。一例として、前記空気調和装置は、前記第1高圧ガイド管および前記第2高圧ガイド管に設置されて、冷媒の圧力を制御する弁をさらに含むことができる。
【0029】
実施例において、前記液ガイド管は、前記室外機の前記液管から前記第1熱交換器に延びる第1液ガイド管と、前記第1液ガイド管から分岐され、前記第2熱交換器に延びる第2液ガイド管と、を含むことができる。一例として、前記第1液ガイド管および前記第2液ガイド管に設置されて、冷媒の流量を制御する弁をさらに含むことができる。
【0030】
実施例において、前記空気調和装置は、 前記高圧ガイド管に設置され、前記高圧ガイド管を開閉する高圧弁と、前記低圧ガイド管に設置され、前記低圧ガイド管を開閉する低圧弁と、前記液ガイド管に設置され、前記液ガイド管内の冷媒の流量を調節する流量弁と、前記高圧弁、前記低圧弁、および前記流量弁の動作を制御する制御部と、をさらに含むことができる。
【0031】
一例として、前記熱交換器は、複数の熱交換器を含むことができ、前記空気調和装置は、前記圧力平衡管に設置された圧力平衡弁をさらに含むことができる。前記制御部は、一つの動作モードで動作するように切り替えられる前記複数の熱交換器のうち少なくとも1つに基づいて、前記複数の熱交換器のうち少なくとも1つに対応する前記圧力平衡弁を開くことができる。
【0032】
他の様態によれば、空気調和装置は、水を循環させる室内機と、高圧ガス管、低圧ガス管、および液管を含み、冷媒を循環させる室外機と、前記室外機を前記室内機に接続し、冷媒と水の間で熱を交換する第1熱交換器および第2熱交換器と、前記室外機の高圧ガス管から前記第1熱交換器の第1側に延びる第1高圧ガイド管と、前記高圧ガス管から分岐され、前記第2熱交換器の第1側に接続される第2高圧ガイド管と、前記室外機の前記低圧ガス管から延び、前記第1高圧ガイド管に接続される第1低圧ガイド管と、前記低圧ガス管から分岐され、前記第2高圧ガイド管に延びる第2低圧ガイド管と、前記室外機の前記液管から前記第1熱交換器の第2側に延びる第1液ガイド管と、前記液管から分岐され、前記第2熱交換器の第2側に延びる第2液ガイド管と、前記第1高圧ガイド管に設置された第1高圧弁および前記第2高圧ガイド管に設置された第2高圧弁と、前記第1低圧ガイド管に設置された第1低圧弁および前記第2低圧ガイド管に設置された第2低圧弁と、前記第1液ガイド管に設置された第1流量弁および前記第2液ガイド管に設置された第2流量弁と、前記第1および第2高圧弁、前記第1および第2低圧弁、ならびに前記第1および第2流量弁の動作を制御する制御部と、を含む。
【0033】
この様態による実施例は、以下の特徴のうち1つ以上を含むことができる。例えば、 前記第1高圧ガイド管と前記第1低圧ガイド管は、第1接合点で互いに接続され得、前記第2高圧ガイド管と前記第2低圧ガイド管は、第2接合点で互いに接続され得る。前記空気調和装置は、前記第1接合点から前記第1熱交換器の第1側に延びる第1冷媒管と、前記第2接合点から前記第2熱交換器の第1側に延びる第2冷媒管と、前記第1冷媒管から分岐され、前記第1低圧ガイド管に延びる第1圧力平衡管と、前記第2冷媒管から分岐され、前記第2低圧ガイド管に延びる第2圧力平衡管と、をさらに含むことができる。
【0034】
実施例において、前記空気調和装置は、前記第1圧力平衡管に設置された第1圧力平衡弁と、前記第2圧力平衡管に設置された第2圧力平衡弁と、をさらに含むことができる。
【0035】
実施例において、前記熱交換器の動作モードは、複数の室内空間に提供された冷房または暖房を弱めることなく切り替えることができ、在室者の快適感を向上させることができる。
【0036】
実施例において、前記熱交換器の動作モードを切り替えるときの圧力差を制御するために前記圧力平衡管および前記弁が提供されるため、前記熱交換器の動作モードを切り替えるとき、前記冷媒の圧力差による騒音を最小限に抑えることができる。
【発明の効果】
【0037】
実施例において、熱交換器内の冷媒の圧力差により、冷媒と水の間の熱交換の効率が低下することを防ぐことができる。すなわち、熱交換性能を維持および向上させることができる。
【0038】
実施例において、前記冷媒の圧力差がある状態で弁の切り替えを無理に試みないため、部品が破損しないことができる。
【0039】
実施例において、前記冷媒の圧力差が最小化された状態で熱交換の動作モードの切り替えが行われるため、複数の室内機によって行われる冷暖房運転の切り替えは、安定して安全に提供され得る。製品の信頼性が向上し得る。
【0040】
実施例において、前記熱交換器の動作を切り替えるために圧縮機の動作を停止したり、圧縮機の動作周波数を下げたりする必要がないので、不要な電力消費を減らすことができ、前記空気調和装置の冷暖房性能を向上させることができる。したがって、在室者の快適感を維持および向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0041】
図1図1は、空気調和装置の一例を示す概略図である。
【0042】
図2図2は、空気調和装置の構成の一例を示す図である。
【0043】
図3図3は、2つの熱交換器が蒸発器として動作するときの、冷媒の流動の一例を示す図である。
【0044】
図4図4は、図3の2つの熱交換器のいずれか一つが切り替えて凝縮器として動作するときの、冷媒の流動の一例を示す図である。
【0045】
図5図5は、2つの熱交換器が凝縮器として動作するときの、冷媒の流動の一例を示す図である。
【0046】
図6図6は、図5の2つの熱交換器のいずれか一つが切り替えて蒸発器として動作するときの、冷媒の流動の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0047】
以下、本発明の実施例を添付した図面を参照して詳細に説明する。
【0048】
図1は、空気調和装置の一例を示す概略図である。
【0049】
図1を参照すると、空気調和装置1は、室外機10と、室内機50、および前記室外機10を循環する冷媒と前記室内機50を循環する水の間で熱を交換する熱交換装置100を含むことができる。
【0050】
実施例において、前記熱交換装置100は、冷却水と冷媒の間で熱を交換する熱交換器101、102と、前記冷媒の流動を制御する切替装置Rとを含むことができる。前記切替装置Rは、前記熱交換器101、102と、前記室外機10とを接続することができる(図2参照)。
【0051】
一例として、前記室外機10は、冷暖房運転を同時に行う室外機を含むことができる。
【0052】
前記切替装置Rは、前記切替装置Rに備えられる弁の動作を通じて冷媒の流動方向を切り替えることができる。そして、前記切替装置Rは、前記弁の動作を通じて冷媒の流量を調節することができる。
【0053】
前記室外機10と、前記熱交換装置100は、第1流体によって流動的に接続され得る。例えば、前記第1流体は、冷媒を含むことができる。
【0054】
前記冷媒は、前記熱交換装置100に備えられる冷媒流路および前記室外機10を介して循環するように流動することができる。
【0055】
前記室外機10は、圧縮機11と室外熱交換器15とを含むことができる。
【0056】
一例として、室外ファン16は、前記室外熱交換器15の一側に備えられ得る。
【0057】
前記室外ファン16は、外気を前記室外熱交換器15側に吹くことができる。前記室外ファン16の駆動によって、外気と前記室外熱交換器15の冷媒の間で熱の交換が行われ得る。
【0058】
そして、前記室外機10は、メイン膨張弁18をさらに含むことができる。一例として、前記メイン膨張弁18は、電気回路を備える制御部によって制御される電子膨張弁(EEV)であり得る。
【0059】
前記空気調和装置1は、前記室外機10と前記熱交換装置100を接続する3つの配管20、25、27をさらに含むことができる。
【0060】
前記3つの配管20、25、27には、高圧の気相冷媒が流動する高圧ガス管20と、低圧の気相冷媒が流動する低圧ガス管25、および液冷媒が流動する液管27を含むことができる。
【0061】
例えば、前記高圧ガス管20は、前記圧縮機11の排出側と接続され得る。例えば、前記低圧ガス管25は、前記圧縮機11の吸入側と接続され得る。そして、前記液管27は、前記室外熱交換器15と接続され得る。
【0062】
すなわち、前記室外機10と前記熱交換装置100は、「三配管接続構造」を有することができる。そして、前記冷媒は、前記3つの配管20、25、27を介して、前記室外機10と前記熱交換装置100を循環することができる。
【0063】
前記室内機50と前記熱交換装置100は、第2流体によって流動的に接続され得る。例えば、前記第2流体は、水を含むことができる。
【0064】
前記水は、前記熱交換装置100に備えられる水流路および前記室内機50を介して流動することができる。すなわち、前記熱交換器101、102は、前記冷媒流路と前記水流路の間で熱が交換されるように備えられ得る。例えば、前記熱交換器101、102は、前記水と冷媒の間で熱の交換が行われるように板形熱交換器を含むことができる。
【0065】
前記室内機50は、複数の室内機51、52、53、54を含むことができる。
【0066】
前記複数の室内機51、52、53、54は、室内空気と水の間で熱を交換する室内熱交換器および送風を提供するように前記室内熱交換器の一側に備えられる室内ファンを含むことができる。
【0067】
実施例において、前記空気調和装置1は、前記室内機50と前記熱交換装置100を水が循環するように流動する水をガイドする配管30、40をさらに含むことができる。前記水配管30、40は、水の循環サイクルW(図2参照)を形成することができる。
【0068】
前記水配管30、40は、前記熱交換装置100と前記室内機50の一側を接続する排出配管30および前記熱交換装置100と前記室内機50の他側を接続する流入配管40を含むことができる。
【0069】
前記流入配管40は、前記室内機50の流出口に接続されて前記室内機50を通過した水を前記熱交換装置100にガイドすることができる。
【0070】
前記排出配管30は、前記室内機50の流入口と接続されて前記熱交換装置100から排出される水を前記室内機50にガイドすることができる。
【0071】
すなわち、前記水は、前記水配管30、40を介して、前記熱交換装置100と前記室内機50を循環することができる。
【0072】
上記構成を通じて、前記室外機10と前記熱交換装置100の間を循環する冷媒と、前記熱交換装置100と前記室内機50の間を循環する水は、前記熱交換器101、102を介して熱を交換することができる。
【0073】
そして、前記熱交換過程を通じて冷却または加熱された水は、前記室内機50に備えられる室内熱交換器を介して熱を交換して、室内空間で冷房または暖房過程を行うことができる。
【0074】
例えば、冷房モードで運転される室内機50には、前記冷媒に熱が放出されて冷却された水が循環することができる。そして、暖房モードで運転される室内機50には、前記冷媒から熱を吸収して加熱された水が循環することができる。これにより、前記室内ファンによって吸入された室内空気は、冷却または加熱され、再び室内空間に排出され得る。
【0075】
図2は、前記空気調和装置の構成の一例を示す図である。
【0076】
図2を参照して、前記熱交換装置100と前記室内機50の間の水循環サイクルWを詳細に説明する。
【0077】
図2を参照すると、前記熱交換装置100は、前記第1流体と前記第2流体の間で熱を交換する前記熱交換器101、102を含むことができる。
【0078】
上述したように、前記第1流体は、冷媒を含み、前記第2流体は、水を含む。
【0079】
そして、前記熱交換器101、102は、前記室内機50に冷房と暖房を同時に提供することができるように、複数で備られ得る。
【0080】
例えば、前記熱交換器101、102は、第1熱交換器101と第2熱交換器102を含むことができる。前記熱交換器101、102の数は、これに限定されない。
【0081】
したがって、前記水は、前記冷房または暖房モードで運転する室内機に応じて、前記第1熱交換器101または前記第2熱交換器102に選択的に流入されて前記冷媒と熱を交換することができる。
【0082】
前記熱交換器101、102は、板形熱交換器を含むことができる。例えば、前記熱交換器101、102は、冷媒が流動する流路と水が流動する流路が交互してに構成され得る。
【0083】
実施例において、前記熱交換装置100は、前記熱交換器101、102と室外機10を接続させる切替装置Rをさらに含むことができる。
【0084】
前記切替装置Rは、前記第1熱交換器101と前記第2熱交換器102を循環する冷媒の流動方向と流量を制御することができる。前記切替装置Rの詳細な説明は,後述するようにする。
【0085】
前記室内機50は、複数で備ることができる。例えば、前記室内機50は、第1室内機51と、第2室内機52と、第3室内機53、および第4室内機54を含むことができる。前記室内機50の数は、これに限定されない。
【0086】
上述したように、前記室内機50と前記熱交換装置100は、水が流動する水配管30、40によって接続され得る。そして、前記水配管30、40は、前記室内機50と前記熱交換装置100を循環する水の水循環サイクルWを形成することができる。すなわち、前記水は、前記水配管30、40を介して、前記熱交換器101、102と前記室内機50を流動することができる。
【0087】
詳細に、前記水配管30、40は、前記熱交換器101、102に水が流入するようにガイドする流入配管41、45と、前記熱交換器101、102から排出される水をガイドする排出配管31 、35とを含むことができる。
【0088】
前記流入配管41、45は、前記室内機50を通過した水が前記熱交換器101、102に流動するようにガイドすることができる。そして、前記排出配管31、35は、前記熱交換器101、102を通過した水が前記室内機50に流動するようにガイドすることができる。
【0089】
前記流入配管41、45は、前記第1熱交換器101に水をガイドする第1流入配管41と前記第2熱交換器102に水をガイドする第2流入配管45とを含むことができる。
【0090】
前記排出配管31、35は、前記第1熱交換器101を通過した水を前記室内機50にガイドする第1排出配管31と前記第2熱交換器102を通過した水を前記室内機50にガイドする第2排出配管35とを含むことができる。
【0091】
より詳細に、前記第1流入配管41は、前記第1熱交換器101の水流入口に延びることができる。そして、前記第1排出配管31は、前記第1熱交換器101の水流出口に延びることができる。
【0092】
同様に、前記第2流入配管45は、前記第2熱交換器102の前記水流入口に延びることができる。そして、前記第2排出配管35は、前記第2熱交換器102の前記水流出口に延びることができる。
【0093】
そして、前記排出配管31、35は、前記熱交換器101、102の前記水流出口から前記室内機51、52、53、54に向かって延びることができる。
【0094】
したがって、前記流入配管41、45から前記熱交換器101、102の前記水流入口に流入された水は、前記冷媒と熱交換することができ、前記熱交換器101、102の前記水流出口を介して前記排出配管31、35に流入され得る。
【0095】
前記空気調和装置1は、前記流入配管41、45に設置されるポンプ42、46をさらに含むことができる。
【0096】
前記ポンプ42、46は、前記流入配管41、45の水が前記熱交換器101、102に向かうように圧力を提供することができる。すなわち、前記ポンプ42、46は、前記第2流体の流動方向を設定するように前記水配管に設置され得る。
【0097】
前記ポンプ42、46は、前記第1流入配管41に設置される第1ポンプ42と前記第2流入配管45に設置される第2ポンプ46を含むことができる。
【0098】
前記ポンプ42、46は、水の流動を強制的に行うことができる。例えば、前記第1ポンプ42が駆動すると、前記室内機50と前記第1熱交換器101の間を水が循環することができる。
【0099】
すなわち、前記第1ポンプ42は、前記第1流入配管41と、前記第1熱交換器101と、前記第1排出配管31と、前記室内流入管51aと、前記室内機51、52、53、54、および前記室内排出管51bを介して水の循環を提供することができる。
【0100】
前記空気調和装置1は、前記流入配管41、45から分岐される配管に設置された水供給弁44a、48aとリリーフ弁44b、48bをさらに含むことができる。
【0101】
前記水供給弁44a、48aは、開閉動作を通じて前記流入配管41、45に水を提供したり制限することができる。
【0102】
そして、前記水供給弁44a、48aは、前記第1流入配管41に水を提供するように開閉される前記第1水供給弁44aおよび前記第2流入配管45に水を提供するように開閉される前記第2水供給弁48aを含むことができる。
【0103】
実施例において、前記リリーフ弁44b、48bは、開閉動作を通じて前記水配管内部の圧力が設計圧力を超える非常時に圧力を噴出するように備えられ得る。前記リリーフ弁44b、48bは、安全弁と称することもできる。
【0104】
前記リリーフ弁44b、48bは、前記第1流入配管41に接続される配管に設置される第1リリーフ弁44bと前記第2流入配管45に接続される配管に設置される第2リリーフ弁48bとを含むことができる。
【0105】
前記空気調和装置1は、前記流入配管41、45に設置される水配管ストレーナ43、47および流入センサー41b、45bをさらに含むことができる。
【0106】
前記水配管ストレーナ43、47は、前記水配管を流動する水の中の老廃物を濾過するために備えられ得る。例えば、前記水配管ストレーナ43、47は、金属網で形成され得る。
【0107】
前記水配管ストレーナ43、47は、前記第1流入配管41に設置されるストレーナ43および前記第2流入配管45に設置されるストレーナ47を含むことができる。
【0108】
前記水配管ストレーナ43、47は、前記ポンプ42、46の流入口側に位置することができる。
【0109】
前記流入センサー41b、45bは、前記流入配管41、45を流動する水の状態を感知することができる。例えば、前記流入センサー41b、45bは、温度と圧力を感知するセンサーとして備えられ得る。
【0110】
前記流入センサー41b、45bは、前記第1流入配管41に設置される第1流入センサー41bと前記第2流入配管45に設置される第2流入センサー45bとを含むことができる。
【0111】
前記空気調和装置1は、前記排出配管31、35に設置されるパージ弁31c、35cをさらに含むことができる。
【0112】
詳細に、前記パージ弁31c、35cは、前記第1排出配管31に設置される第1パージ弁31cおよび前記第2排出配管35に設置される第2パージ弁35cを含むことができる。
【0113】
前記パージ弁31c、35cは、開閉動作によって前記水配管内部の空気を外部に排出させることができる。
【0114】
前記空気調和装置1は、前記排出配管31、35に設置される温度センサー31b、35bをさらに含むことができる。
【0115】
前記温度センサー31b、35bは、冷媒と熱交換された水の状態を感知することができる。例えば、前記温度センサー31b、35bは、サーミスタ温度センサーを含むことができる。
【0116】
前記温度センサー31b、35bは、第1流入配管41に設置される第1流入センサー31bおよび第2流入配管45に設置される第2流入センサー35bを含むことができる。
【0117】
前記排出配管31、35は、複数の室内機51、52、53、54のそれぞれの流入側に延びながら分岐され得る。
【0118】
すなわち、分岐点31a、35aは、前記排出配管31、35が前記室内機51、52、53、54に分岐されるように前記排出配管31、35の一側端部に形成され得る。前記排出配管31、35は、前記分岐点31a、35aから分岐され、前記各室内機51、52、53、54の流入口に結合される前記室内流入管51aに延びることができる。
【0119】
すなわち、前記水配管は、前記室内機51、52、53、54の流出口に結合される室内流入管51aをさらに含むことができる。
【0120】
前記室内流入管51aは、前記第1室内機51の流入口に結合される第1室内流入管51aと、前記第2室内機52の流入口に結合される第2室内に流入管と、前記第3室内機53の流入口に結合される第3室内流入管、および前記第4室内機54の流入口に結合される第4室内流入管を含むことができる。
【0121】
前記第1排出配管31は、前記第1排出配管31が前記室内流入管51aに分岐される前記第1分岐点31aを有することができる。前記第2排出配管35は、前記室内流入管51aに分岐される前記第2分岐点35aを有することができる。
【0122】
すなわち、前記第1分岐点31aから分岐されて延びる前記第1排出配管31と前記第2分岐点35aから分岐されて延びる第2排出配管35は、前記室内流入管51aと接合され得る。
【0123】
前記空気調和装置1は、前記室内機50に流入される水の流量を調節するための開閉弁32、36をさらに含むことができる。
【0124】
前記開閉弁32、36は、開閉動作を通じて前記室内流入管51aに流入される水の流量を制限することができる。
【0125】
すなわち、前記開閉弁32、36は、前記第1排出配管31に設置される第1開閉弁32と前記第2排出配管35に設置される第2開閉弁36とを含むことができる。
【0126】
詳細に、前記第1開閉弁32は、前記第1分岐点31aから分岐され、前記室内流入管51aに延びた配管に設置され得る。すなわち、前記第1開閉弁32は、前記第1分岐点31aから分岐される各配管に設置され得る。したがって、前記第1開閉弁32は、前記室内機50の数に対応する数で備えられ得る。
【0127】
詳細に、前記第2開閉弁36は、前記第2分岐点35aから分岐され、前記室内流入管51aに延びた配管に設置され得る。すなわち、前記第2開閉弁36は、前記第2分岐点35aから分岐される各配管に設置され得る。したがって、前記第2開閉弁36は、前記室内機50の数に対応する数で備えられ得る。
【0128】
前記水配管は、前記室内機51、52、53、54の流出口に結合される室内排出管51bをさらに含むことができる。
【0129】
前記室内排出管51bは、前記第1室内機51の流出口に結合される第1室内排出管51bと、前記第2室内機52の流出口に結合される第2室内排出管と、前記第3室内機53の流出口に結合される第3室内排出管、および前記第4室内機54の流出口に結合される第4室内排出管を含むことができる。
【0130】
前記空気調和装置1は、前記室内排出管51bに設置される感知センサ51cをさらに含むことができる。
【0131】
前記感知センサ51cは、前記室内排出管51bを流動する水の状態を感知することができる。一例として、前記感知センサ51cは、前記水の温度と圧力を感知するセンサーを含むことができる。
【0132】
前記感知センサ51cは、前記第1室内排出管51bに設置される第1感知センサ51cと、第2室内排出管に設置される第2感知センサーと、前記第3室内排出管に設置される第3感知センサー、および前記第4室内排出管に設置される第4感知センサーを含むことができる。
【0133】
前記空気調和装置1は、前記室内排出管51bが結合される流路ガイド弁49をさらに含むことができる。
【0134】
前記流路ガイド弁49は、開閉動作を通じて、前記室内機50を通過した水の流動方向を制御することができる。すなわち、前記流路ガイド弁49は、水の流動方向を転換するように制御され得る。
【0135】
例えば、前記流路ガイド弁49は、三方弁を含むことができる。
【0136】
詳細に、前記流路ガイド弁49は、前記第1室内排出管51bに設置される第1流路ガイド弁と、前記第2室内排出管に設置される第2流路ガイド弁と、前記第3室内排出管に設置される第3流路ガイド弁、および前記第4室内排出管に設置される第4流路ガイド弁を含むことができる。
【0137】
前記流入配管41、45から分岐され、前記室内機51、52、53、54に延びる配管は、前記室内排出管51bと接続される接合点に位置し得る。
【0138】
詳細に、前記流路ガイド弁49は、前記室内排出管51bと結合されるの第1ポートと、前記第1流入配管41から分岐されて延びる配管と結合される第2ポート、および前記第2流入配管45から分岐されて延びる配管と結合される第3ポートを有することができる。
【0139】
したがって、前記流路ガイド弁49の開閉動作により、前記室内機51、52、53、54を通過した水は、冷房または暖房モードに応じて動作する第1熱交換器101または第2熱交換器期102に流動することができる。
【0140】
前記流入配管41、45は、前記室内機51、52、53、54に分岐される分岐点41a、45aを有することができる。
【0141】
詳細に、前記第1流入配管41は、前記室内機51、52、53、54に分岐される第1分岐点41aを有することができる。
【0142】
すなわち、前記第1流入配管41は、前記第1分岐点41aから分岐され、それぞれの室内機51、52、53、54に向かって延びることができる。そして、前記第1分岐点41aから分岐されて延びる第1流入配管41は、前記流路ガイド弁49に結合され得る。
【0143】
詳細に、前記第2流入配管45は、前記室内機51、52、53、54に分岐される第2分岐点45aを有することができる。
【0144】
すなわち、前記第2流入配管45は、前記第2分岐点45aから分岐され、前記室内機51、52、53、54に向かって延びることができる。そして、前記第2分岐点45aから分岐されて延びる前記第2流入配管45は、前記流路ガイド弁49に結合され得る。
【0145】
実施例において、前記流入配管41、45の分岐点41a、45aは、「流入配管分岐点」と称することができる。そして、前記排出配管31、35の分岐点31a、35aは、「排出配管分岐点」と称することができる。
【0146】
実施例において、前記熱交換装置100は、前記第1熱交換器101と前記第2熱交換器102を流入および排出する冷媒の流動方向と流量を調節するために切替装置Rを含むことができる。
【0147】
詳細に、前記切替装置Rは、前記熱交換器101、102の一側に結合される冷媒管110、115と、前記熱交換器101、102の他側に結合される液ガイド管141、142と、を含むことができる。
【0148】
前記冷媒管110、115は、前記熱交換器101、102の一側に形成される冷媒流出入口に結合され得る。そして、前記液ガイド管141、142は、前記熱交換器101、102の他側に形成される冷媒流出入口に結合され得る。
【0149】
したがって、前記冷媒管110、115および前記液ガイド管141、142は、前記水と熱交換するために前記熱交換器101、102に備えられる冷媒流路と接続され得る。
【0150】
前記冷媒管110、115および前記液ガイド管141、142は、前記冷媒が前記熱交換器101、102を通過できるように前記冷媒をガイドすることができる。
【0151】
詳細に、前記冷媒管110、115は、前記第1熱交換器101の一側に結合される第1冷媒管110と前記第2熱交換器102の一側に結合される第2冷媒管115とを含むことができる。
【0152】
一例として、前記液ガイド管141、142は、前記第1熱交換器101の他側に結合される第1液ガイド管141と前記第2熱交換器102の他側に結合される第2液ガイド管142とを含むことができる。
【0153】
例えば、前記冷媒は、前記第1冷媒管110と前記第1液ガイド管141を通じて、前記第1熱交換器101を循環することができる。前記冷媒は、前記第2冷媒管115と前記第2液ガイド管142を通じて、前記第2熱交換器102を循環することができる。
【0154】
前記液ガイド管141、142は、前記液管27と接続され得る。
【0155】
詳細に、前記液管27は、前記第1液ガイド管141と前記第2液ガイド管142に分岐される液管分岐点27aを有することができる。
【0156】
すなわち、前記第1液ガイド管141は、前記液管分岐点27aから前記第1熱交換器101に延び、前記第2液ガイド管142は、前記液管分岐点27aから前記第2熱交換器102に延びることができる。
【0157】
前記空気調和装置1は、前記冷媒管110、115に設置される気相冷媒センサー111、116と、前記液ガイド管141、142に設置される液冷媒センサー146、147をさらに含むことができる。
【0158】
前記気相冷媒センサー111、116および前記液冷媒センサー146、147は、「冷媒センサー」と称することができる。
【0159】
前記冷媒センサーは、前記冷媒管110、115と前記液ガイド管141、142を流動する冷媒の状態を感知することができる。例えば、前記冷媒センサーは、冷媒の温度と圧力を感知することができる。
【0160】
前記気相冷媒センサー111、116は、前記第1冷媒管110に設置される第1気相冷媒センサー111および前記第2冷媒管115に設置される第2気相冷媒センサー116を含むことができる。
【0161】
前記液冷媒センサー146、147は、前記第1液ガイド管141に設置される第1液冷媒センサー146および前記第2液ガイド管142に設置される第2液冷媒センサー147を含むことができる。
【0162】
また、前記空気調和装置1は、前記液ガイド管141、142に設置される流量弁143、144および前記流量弁143、144の両側に設置されるストレーナー148a、148b、149a、149bをさらに含むことができる。
【0163】
前記流量弁143、144は、開度調節を通じて冷媒の流量を調節することができる。
【0164】
前記流量弁143、144は、電子膨張弁EEVを含むことができる。そして、前記流量弁143、144は、開度調節を通じて通過する冷媒の圧力を調節することができる。前記電子膨張弁は、電気回路を備える制御部によって開閉され得る。
【0165】
前記流量弁143、144は、前記第1液ガイド管141に設置される第1流量弁143および前記第2液ガイド管142に設置される第2流量弁144を含むことができる。
【0166】
前記ストレーナー148a、148b、149a、149bは、前記液ガイド管141、142を流動する冷媒の老廃物を濾過するために備えられ得る。例えば、前記ストレーナー148a、148b、149a.149bは、金属網を含むことができる。
【0167】
前記ストレーナー148a、148b、149a、149bは、前記第1液ガイド管141に設置される第1ストレーナー148a、148bおよび前記第2液ガイド管142に設置される第2ストレーナー149a、149bを含むことができる。
【0168】
そして、前記第1ストレーナー148a、148bは、前記第1流量弁143の一側に設置されるストレーナ148aおよび前記第1流量弁143の他側に設置されるストレーナ148bを含むことができる。これにより、前記冷媒の流動方向が転換されても、前記老廃物を濾過することができるという利点がある。
【0169】
また、前記第2ストレイテナー149a、149bは、前記第2流量弁144の一側に設置されるストレーナ149aおよび前記第2流量弁144の他側に設置されるストレーナ149bを含むことができる。
【0170】
前記冷媒管110、115は、高圧ガス管20と低圧ガス管25と接続され得る。そして、前記液ガイド管141、142は、前記液管27と結合され得る。
【0171】
詳細に、前記冷媒管110、115は、一側端部に冷媒分岐点112、117を有することができる。そして、前記高圧ガス管20と低圧ガス管25は、前記高圧ガス管20と前記低圧ガス管25が互いに接合されるように、前記冷媒分岐点112、117と接続され得る。
【0172】
一例として、前記冷媒分岐点112は、前記第1高圧ガイド管121および前記第1低圧ガイド管125が互いに接続される第1接合点であり得る。前記冷媒分岐点117は、前記第2高圧ガイド管122と前記第2低圧ガイド管126が互いに接続される第2接合点であり得る。
【0173】
すなわち、前記冷媒分岐点112、117は、前記冷媒管110、115の一側端部に形成され、前記熱交換器101、102の冷媒流出入口は、前記冷媒管110、115の他側端部と結合され得る。
【0174】
前記切替装置Rは、前記高圧ガス管20から前記冷媒管110、115に延びる高圧ガイド管121、122をさらに含むことができる。
【0175】
すなわち、前記高圧ガイド管121、122は、前記高圧ガス管20と、前記冷媒管110、115とを接続させることができる。
【0176】
前記高圧ガイド管121、122は、前記高圧ガス管20の高圧分岐点20aから分岐して前記冷媒管110、115に延びることができる。
【0177】
詳細に、前記高圧ガイド管121、122は、前記高圧分岐点20aから前記第1冷媒管110に延びる第1高圧ガイド管121および前記高圧分岐点20aから前記第2冷媒管115に延びる第2高圧ガイド管122を含むことができる。
【0178】
前記第1高圧ガイド管121は、前記第1冷媒分岐点112に接続され、前記第2高圧ガイド管122は、前記第2冷媒分岐点117に接続され得る。
【0179】
すなわち、前記第1高圧ガイド管121は、前記高圧分岐点20aから前記第1冷媒分岐点112まで延び、前記第2高圧ガイド管122は、前記高圧分岐点20aから前記第2冷媒分岐点117まで延びることができる。
【0180】
前記空気調和装置1は、前記高圧ガイド管121、122に設置される高圧弁123、124をさらに含むことができる。
【0181】
前記高圧弁123、124は、開閉動作を通じて、前記高圧ガイド管121、122への冷媒の流動を制限することができる。
【0182】
前記高圧弁123、124は、前記第1高圧ガイド管121に設置される第1高圧弁123および前記第2高圧ガイド管122に設置される第2高圧弁124を含むことができる。
【0183】
前記第1高圧弁123は、前記高圧分岐点20aと前記第1冷媒分岐点112との間に設置され得る。
【0184】
前記第2高圧弁124は、前記高圧分岐点20aと前記第2冷媒分岐点117との間に設置され得る。
【0185】
前記第1高圧弁123は、前記高圧ガス管20と前記第1冷媒管110の間の冷媒の流動を制御することができる。前記第2高圧弁124は、前記高圧ガス管20と前記第2冷媒管115の間の冷媒の流動を制御することができる。
【0186】
前記切替装置Rは、前記低圧ガス管25から前記冷媒管110、115に延びる低圧ガイド管125、126をさらに含むことができる。
【0187】
すなわち、前記低圧ガイド管125、126は、前記低圧ガス管25と前記冷媒管110、115とを接続させることができる。
【0188】
前記低圧ガイド管125、126は、前記低圧ガス管25の低圧分岐点25aから分岐して前記冷媒管110、115に延びることができる。
【0189】
詳細に、前記低圧ガイド管125、126は、前記低圧分岐点25aから前記第1冷媒管110に延びる第1低圧ガイド管125および前記低圧分岐点25aから前記第2冷媒管115に延びる第2低圧ガイド管122を含むことができる。
【0190】
前記第1低圧ガイド管125は、前記第1冷媒分岐点112に接続され、前記第2低圧ガイド管126は、前記第2冷媒分岐点117に接続され得る。
【0191】
すなわち、前記第1低圧ガイド管125は、前記低圧分岐点25aから前記第1冷媒分岐点112まで延び、前記第2低圧ガイド管126は、前記低圧分岐点25aから前記第2冷媒分岐点117まで延びることができる。したがって、前記冷媒分岐点112、117では、前記高圧ガイド管121、122および前記低圧ガイド管125、126が互いに接合され得る。
【0192】
前記空気調和装置1は、前記低圧ガイド管125、126に設置される前記低圧弁127、128をさらに含むことができる。
【0193】
前記低圧弁127、128は、開閉動作を通じて、前記低圧ガイド管125、126への冷媒の流動を制限することができる。
【0194】
前記低圧弁127、128は、前記第1低圧ガイド管125に設置される第1低圧弁127および前記第2低圧ガイド管126に設置される第2低圧弁128を含むことができる。
【0195】
前記第1低圧弁127は、前記第1冷媒分岐点112と、後述する第1圧力平衡管131が接続される地点との間に設置され得る。
【0196】
前記第2低圧弁128は、前記第2冷媒分岐点117と、後述する第2圧力平衡管132が接続される点との間に設置され得る。
【0197】
前記切替装置Rは、前記低圧ガイド管125、126に延びながら前記冷媒管110から分岐する圧力平衡管131、132をさらに含むことができる。
【0198】
前記圧力平衡管131、132は、前記第1低圧ガイド管125に延びながら前記第1冷媒管110の一地点から分岐する前記第1圧力平衡管131および前記第2低圧ガイド管126に延びながら前記第2冷媒管115の一地点から分岐する前記第2圧力平衡管132を含むことができる。
【0199】
前記圧力平衡管131、132と前記低圧ガイド管125、126が互いに接続される地点は、前記低圧分岐点25aと前記低圧弁127、128との間に位置することができる。
【0200】
すなわち、前記第1圧力平衡管131は、前記低圧分岐点25aと前記第1低圧弁127との間に位置する前記第1低圧ガイド管125に延びながら前記第1冷媒管110から分岐することができる。
【0201】
同様に、前記第2圧力平衡管132は、前記低圧分岐点25aと前記第2低圧弁128との間に位置する前記第2低圧ガイド管126に延びながら前記第2冷媒管115から分岐することができる。
【0202】
前記空気調和装置1は、前記圧力平衡管131、132に設置される圧力平衡弁135、136と圧力平衡ストレーナ137、138をさらに含むことができる。
【0203】
前記圧力平衡弁135、136は、開度調節を通じて、前記冷媒管110、115の冷媒を前記低圧ガイド管125、126にバイパスさせることができる。
【0204】
前記圧力平衡弁135、136は、電子膨張弁(EEV)を含むことができる。
【0205】
前記圧力平衡弁135、136は、前記第1圧力平衡管131に設置される前記第1圧力平衡弁135および前記第2圧力平衡管132に設置される前記第2圧力平衡弁136を含むことができる。
【0206】
前記圧力平衡ストレーナー137、138は、前記第1圧力平衡管131に設置される前記第1圧力平衡ストレーナー137および前記第2圧力平衡管132に設置される前記第2圧力平衡ストレーナ138を含むことができる。
【0207】
前記圧力平衡ストレーナー137、138は、前記圧力平衡弁135、136と前記冷媒管110、115との間に位置することができる。これにより、前記冷媒管110、115から前記圧力平衡弁135、136に流動する冷媒の老廃物を濾過したり、異物を防ぐことができる。
【0208】
実施例において、前記圧力平衡管131、132および前記圧力平衡弁135、136は、「圧力平衡回路」と称することができる。
【0209】
前記圧力平衡回路は、前記熱交換器101、102の動作モードが切り替える場合、前記冷媒管110、115の高圧冷媒と低圧冷媒の間の圧力差を減少させるように動作することができる。
【0210】
ここで、前記熱交換器101、102の動作モードは、凝縮器として動作する凝縮器モードと蒸発器として動作する蒸発器モードを含むことができる。
【0211】
例えば、前記熱交換器101、102が凝縮器から蒸発器に動作モードを切り替える場合は、前記高圧弁123、124は閉鎖され、前記低圧弁127、128は開放され得る。しかし、このような急な弁の切り替えは、高圧の冷媒と低圧の冷媒との間の大きな圧力差に起因して騒音を発生させ、耐久性を低下する問題を発生することがある。
【0212】
実施例において、前記空気調和装置1は、前記高圧弁123、124が閉鎖される前の所定の時間の間に、前記圧力平衡弁135、136を開放させることができる。これにより、前記第1冷媒管110に流動する冷媒は、前記圧力平衡管131、132に流入され得る。
【0213】
前記圧力平衡弁135、136の開度調節は、時間の経過に応じて徐々に行われ得る。これにより、前記高圧弁123、124および前記低圧弁127の開度制御も行われ得る。
【0214】
前記圧力平衡管131、132に流入された冷媒によって、前記冷媒管110、115の圧力は低くなることがある。
【0215】
したがって、前記低圧ガイド管125、126と前記冷媒管110、115の間の圧力差は、前記圧力平衡弁135、136の開放によって所定の範囲内に減少して、圧力平衡を形成することができる。
【0216】
そして、前記圧力平衡弁135、136は、再び閉鎖され得る。これにより、前記熱交換器101、102を通過した低圧冷媒は、大きな圧力差なく、前記低圧ガイド管125、126に流動することができる。
【0217】
したがって、前記熱交換器101、102は、安定的に蒸発器として動作が切り替わるため、上述した圧力差に起因する騒音と耐久性の問題を解決することができる。
【0218】
実施例において、前記空気調和装置1は、制御部をさらに含むことができる。
【0219】
前記制御部は、高圧弁123、124と、低圧弁127、128と、圧力平衡弁135、136、および流量弁143、144の動作を制御することができる。
【0220】
図3は、2つの熱交換器が蒸発器として動作するときの、冷媒の流動の一例を示す図であり、図4は、図3の2つの熱交換器のいずれか一つの熱交換器が凝縮器として動作するように切り替えたときの、冷媒の流動の一例を示す図である。
【0221】
図3を参照すると、前記第1熱交換器101と前記第2熱交換器102は、蒸発器として動作することができる。
【0222】
このとき、前記第1熱交換器101と前記第2熱交換器102を通過して冷却された水が循環する室内機51、52、53、54は、冷房モードで運転することができる。
【0223】
前記室外機10の前記室外熱交換器15を通過した凝縮冷媒は、前記液管27を介して前記切替装置Rに流入され得る。前記凝縮冷媒は、前記液管分岐点27aで分割されて、前記第1液ガイド管141と前記第2液ガイド管142に流動する。
【0224】
前記第1液ガイド管141に流入された凝縮冷媒は、前記第1流量弁143を通過しながら膨張され得る。前記膨張冷媒は、前記第1熱交換器101を通過しながら水の熱を吸収して蒸発され得る。
【0225】
同様に、前記第2液ガイド管142に流入された凝縮冷媒は、前記第2流量弁144を通過しながら膨張され得る。前記膨張冷媒は、第2熱交換器102を通過しながら水の熱を吸収して蒸発され得る。
【0226】
前記第1熱交換器101から排出される蒸発冷媒は、前記第1冷媒管101を介して第前記1低圧ガイド管125に流入され、前記低圧ガス管25に流動することができる。このとき、前記第1低圧弁127は開放され、前記第1高圧弁123は閉鎖される。
【0227】
同様に、前記第2熱交換器102から排出される蒸発冷媒は、前記第2冷媒管115を介して前記第2低圧ガイド管126に流入され、前記低圧ガス管25に流動することができる。このとき、前記第2低圧弁128は開放され、前記第2高圧弁124は閉鎖される。
【0228】
上述した熱交換器101、102の動作において、前記圧力平衡弁135、136は、閉鎖状態を維持することができる。
【0229】
以後、前記第1ないし第4室内機51、52、53、54のうち少なくともいずれか一つの室内機のモードを暖房モードに切り替えるために、前記第1熱交換器101と前記第2熱交換器102のいずれか一つの熱交換器は、凝縮器に切り替えて動作することができる。
【0230】
以下、前記第1熱交換器101が前記凝縮器に切り替える場合を図4を参照して説明する。
【0231】
前記第1熱交換器101の動作モードの切り替えのために、前記第1高圧弁123は開放され、前記第1低圧弁127は閉鎖され得る。そして、前記第1流量弁143は、完全に開放され得る。
【0232】
前記圧縮機11から排出されて前記高圧ガス管20に流入された圧縮冷媒が前記第1高圧ガイド管121を経て、前記第1冷媒管110に流入され得る。
【0233】
前記第1冷媒管110に流入された圧縮冷媒は、前記第1熱交換器101を通過しながら、水を加熱することができる。ここで、前記冷媒の熱を吸収した水は、暖房運転が必要な前記室内機50を循環することができる。
【0234】
前記第1熱交換器101の水と熱交換された前記凝縮冷媒は、前記第1流量弁143が完全に開放されるので、前記第1液ガイド管141を介して前記液管分岐点27aに流動する。そして、前記凝縮冷媒は、液管分岐点27aを介して前記第2液ガイド管142に流入され、既存の液管25から流入された凝縮冷媒と合流され得る。
【0235】
前記合流された凝縮冷媒は、第2流量弁144を通過しながら膨張され得る。そして、前記膨張冷媒は、上述したように、前記第2熱交換器102を通過しながら蒸発され、前記第2低圧ガイド管126を介して前記低圧ガス管25に流動することができる。
【0236】
これにより、前記第1熱交換器101と前記第2熱交換器102とが蒸発器として動作する状態で、前記第1熱交換器101の動作モードの切り替えを行う場合、前記動作周波数を減らしたりまたは停止させたりすることなく、前記第1熱交換器101を安定的に動作させることができる。
【0237】
図5は、2つの熱交換器が凝縮器として動作するときの、冷媒の流動の一例を示す図であり、図6は、図5の2つの熱交換器のいずれか一つが切り替えて蒸発器として動作するときの、冷媒の流動の一例を示す図である。
【0238】
図5を参照すると、前記第1熱交換器101と前記第2熱交換器102は、凝縮器として動作することができる。
【0239】
例えば、前記第1熱交換器101と前記第2熱交換器102を通じて冷却された水が循環する前記室内機51、52、53、54は、暖房モードで運転することができる。
【0240】
前記室外機10の圧縮機11から排出された圧縮冷媒は、前記高圧ガス管20を介して前記切替装置Rに流入され得る。そして、前記圧縮冷媒は、前記高圧分岐点20aで分割されて、前記第1高圧ガイド管121および前記第2高圧ガイド管122に流入され得る。
【0241】
このとき、前記第1高圧弁123および前記第2高圧弁124は、開放され得る。そして、前記第1低圧弁127と前記第2低圧弁128は、閉鎖され得る。
【0242】
前記第1高圧ガイド管121に流入された前記圧縮冷媒は、前記第1冷媒管110を介して前記第1熱交換器101に流入され得る。そして、前記圧縮冷媒は、前記第1熱交換器101の水と熱を交換して凝縮され得る。
【0243】
前記第1熱交換器101を通過した凝縮冷媒は、前記第1液ガイド管141を介して前記液管27に流入され得る。そして、前記第1流量弁143は、完全に開放され得る。
【0244】
前記第2高圧ガイド管122に流入された前記圧縮冷媒は、前記第2冷媒管115を介して、前記第2熱交換器102に流入され得る。そして、前記圧縮冷媒は、前記第2熱交換器102の水と熱を交換して凝縮され得る。
【0245】
前記第2熱交換器102を通過した前記凝縮冷媒は、前記第2液ガイド管142を介して前記液管27に流入され得る。このとき、前記第2流量弁144は、完全に開放され得る。
【0246】
すなわち、前記第2熱交換器102と前記第1熱交換器101を通過した前記凝縮冷媒は、前記液管分岐点27aで合流されて、前記液管27を介して前記メイン膨張弁18に流動する。
【0247】
上述した前記熱交換器101、102の動作において、前記圧力平衡弁135、136は、閉鎖状態を維持することができる。
【0248】
以後、前記第1ないし第4室内機51、52、53、54のうち少なくとも一つの室内機のモードを冷房モードに切り替えるために、前記第1熱交換器101と前記第2熱交換器102のいずれか一つの熱交換器は、蒸発器に切り替えて動作することができる。
【0249】
以下、図6を参照して、前記第2熱交換器102が蒸発器に切り替える場合を説明する。
【0250】
上述したように、前記第2熱交換器102を切り替えるときの騒音を最小限に抑えるために、前記第2圧力平衡弁136は、開放されるように動作することができる。
【0251】
したがって、前記第2高圧配管122を介して前記第2冷媒管115に流動する冷媒は、前記第2圧力平衡弁136が開放し始めると、前記第2圧力平衡管132に徐々に流入する。
【0252】
そして、前記第2圧力平衡管132に流入された冷媒によって前記第2冷媒管115の圧力は低くなることがある。
【0253】
以後、第2圧力平衡弁136および前記第2高圧弁124は、閉鎖され、前記第2低圧弁128は、開放され得る。このとき、前記第2低圧ガイド管126と前記第2冷媒管115との間の圧力差は、前記第2圧力平衡弁136の動作によって所定の範囲内に減少して、圧力平衡を形成することができる。
【0254】
前記第1熱交換器101を通過した前記凝縮冷媒は、前記第1液ガイド管141を介して前記液管分岐点27aに流動することができる。前記凝縮冷媒は、前記液管分岐点27aで分割されて、一部は、前記メイン膨張弁18を通過し、残りの一部は、前記第2液ガイド管142を介して前記第2流量弁144を通過することができる。
【0255】
このとき、前記第2流量弁144は、開度調節を通じて冷媒を膨張させるための膨張弁として動作することができる。
【0256】
前記第2流量弁144を通過した前記膨張冷媒は、前記第2熱交換器102を通過しながら、水と熱を交換して蒸発され得る。前記第2熱交換器102を通過した前記蒸発冷媒は、前記第2冷媒管115を介して前記第2低圧ガイド管126に流動することができる。
【0257】
前記蒸発冷媒は、前記低圧ガス管25に流入されて、前記室外機10の前記圧縮機11に回収され得る。
【0258】
上述した前記第2熱交換器102が切り替えられる場合、前記冷媒の圧力差に起因する騒音を最小限に抑えることができる。
【0259】
そして、前記第2熱交換器102は、前記圧縮機11の動作に影響を与えず、安定して凝縮器から蒸発器に切り替えられて動作することができる。
図1
図2
図3
図4
図5
図6