KR102194017B1 - 드레인 펌프를 구비하는 공기 조화기 - Google Patents

Abstract

드레인 펌프를 구비하는 공기 조화기가 제공된다. 상기 공기 조화기는 하나 이상의 실내기와 상기 실내기와 연결되는 실외기를 구비한다. 이때, 상기 실내기는, 상기 실내기에 구비되는 실내기 열교환기; 및 상기 실내 열교환기와 팽창밸브 사이에 배치되는 회전체를 포함하도록 구성 가능하다. 한편, 상기 실내기로 인가되는 고압 냉매는 상기 회전체와 상기 실내 열교환기를 통해 저압 냉매로 감압 되도록 제어하여, 드레인 펌프로의 전력 투입을 최소화할 수 있는 냉매 동력 실내기를 제공할 수 있다는 장점이 있다.

Description

드레인 펌프를 구비하는 공기 조화기{INDOOR UNIT AND AIR CONDITIONER COMPRISING DRAIN PUMP}

본 발명은 드레인 펌프를 구비하는 실내기에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 드레인 펌프를 구비하는 실내기와 공기 조화기 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.

공기조화기는 냉동사이클이 적용되어 공기를 조화하는 것으로, 본 발명의 배경이 되는 기술로서 일본 공개특허공보 특개 2009-092378호 및 일본 공개특허공보 특개 2004-020189호를 참조하여 살펴보면, 분리형 공기조화기는 실외에 설치되는 실외기와, 실내에 설치되는 실내기를 포함할 수 있다.

실외기는 압축기와 실외 열교환기 및 실외 팬을 포함할 수 있고, 압축기의 구동 시 냉매가 실외 열교환기로 유동되어 실외 열교환기에서 응축될 수 있다.

실내기는 실내 열교환기와 실내 팬을 포함할 수 있고, 냉매는 실내 열교환기에서 증발될 수 있고, 실내 팬에 의해 유동된 공기는 실내 열교환기에 의해 냉각된 후 실내로 토출될 수 있다.

공기조화기는 사방밸브를 포함할 경우, 냉매의 유동방향에 따라 냉방운전과 난방운전을 절환할 수 있는 히트 펌프형 공기조화기로 구성될 수 있다.

공기조화기는 복수개의 실내기를 포함할 수 있다.

공기조화기는 복수개 실내기가 분배기에 연결되고 실외기가 분배기에 접속되어 분배기를 통해 다수의 실내기와 연결될 수 있고, 상기와 같이 분배기를 포함하는 공기조화기는 복수개 실내기 중 일부 실내기가 냉방운전 동안 복수개 실내기 중 다른 실내기가 난방 운전되는 동시형 공기조화기일 수 있다.

반면에, 공기조화기는 실외기가 액관과 기관을 통해 다수 개 실내기와 연결될 수 있고, 이 경우, 복수개 실내기 중 운전중인 실내기가 모두 냉방운전으로 운전되거나 난방운전으로 운전되는 절환형 공기조화기로 구성될 수 있다.

한편, 공기조화기는 구조적으로 압축기가 실외에 배치된 분리형과, 압축기가 일체로 제작된 일체형으로 구분된다.

분리형은 실내기에 실내 열교환기를 설치하고, 실외기에 실외 열교환기와 압축기를 설치하여 서로 분리된 두 장치를 냉매 배관으로 연결시킨다.

일체형은 실내 열교환기, 실외 열교환기 및 압축기를 하나의 케이스 안에 설치한 것이다. 일체형 공기조화기로 창에 장치를 걸어서 직접 설치하는 창문형 공기조화기와, 흡입덕트와 토출덕트를 연결하여 실내 외측에 설치하는 덕트형 공기조화기 등이 있다.

상기 분리형 공기조화기는 실내기의 설치 형태에 따라 구분되는 것이 일반적이다.

실내기가 실내 공간에 수직하게 세워져 설치되는 것을 스탠드형 공기조화기라 하고, 실내기가 실내의 벽에 설치되는 것을 벽걸이형 공기조화기라 하고, 실내기가 실내의 천장에 설치되는 것을 천장형 실내기라 한다.

또한 분리형 공기조화기의 한 종류로서, 복수개의 공간에 공기조화된 공기를 제공할 수 있는 시스템에어컨이 있다.

시스템에어컨의 경우, 복수개의 실내기를 구비하여 실내를 공기조화하는 타입과, 덕트를 통해 각 공간에 공기조화된 공기를 공급하는 타입이 있다.

시스템에어컨에 구비되는 복수개의 실내기는 스탠드형, 벽걸이형 또는 천장형 등 어느 것이 구비되어도 무방하다.

천장형 실내기의 경우, 실내 열교환기에서 생성된 응축수가 케이스 내부에 저장될 수 있다.

한편, 실내기에 설치되는 드레인 펌프는 응축수가 일정 수위이상일 경우, 드레인 펌프를 작동시키기 때문에, 실제 냉방을 위해 사용되지 않는 소비전력을 드레인 펌프 동작에 사용하므로 효율이 감소하게 되는 문제점이 있다.

한편, 소비전력 저감을 위해 익스팬더(expander)에 해당하는 부품을 팽창 구간에 장착하여 회전력을 얻어 압축기의 전력을 절감하는 방안이 있다. 하지만, 이와 같이 익스팬더(expander)를 사용하면, 압축기 운전이 제한되어 실제 공기조화기에 사용하기 어렵다는 문제점이 있다.

위와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 냉매 동력 실내기 드레인 펌프를 구비하는 공기조화기를 제안한다.

또한, 본 발명은 실내기에서 냉방을 위한 압력 강하를 활용하여 드레인 펌프의 소비전력을 절감하는 방법을 제안한다.

본 발명에 따른 드레인 펌프를 구비하는 공기 조화기가 제공된다. 상기 공기 조화기는 하나 이상의 실내기와 상기 실내기와 연결되는 실외기를 구비한다. 이때, 상기 실내기는, 상기 실내기에 구비되는 실내기 열교환기; 및 상기 실내 열교환기와 팽창밸브 사이에 배치되는 회전체를 포함하도록 구성 가능하다. 한편, 상기 실내기로 인가되는 고압 냉매는 상기 회전체와 상기 실내 열교환기를 통해 저압 냉매로 감압 되도록 제어하여, 드레인 펌프로의 전력 투입을 최소화할 수 있는 냉매 동력 실내기를 제공할 수 있다는 장점이 있다. 이를 위해, 공기 조화기에 구비되는 제어부는 상기 실내기로 인가되는 고압 냉매가 상기 회전체와 상기 실내 열교환기를 통해 저압 냉매로 감압 되도록 제어할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 실내기는 제1 및 제2 실내기를 포함하고, 상기 제1 및 제2 실내기는 각각 제1 및 제2 실내 열교환기를 구비한다. 이때, 상기 제1 및 제2 실내기로 인가되는 고온 고압 액체는 상기 제1 및 제2 실내 열교환기를 통해 저온 저압 기체로 감압되어, 상기 실외기의 입력 밸브로 함께 입력될 수 있다. 이를 위해, 제어부는 상기 제1 및 제2 실내기로 인가되는 고온 고압 액체가 상기 제1 및 제2 실내 열교환기를 통해 저온 저압 기체로 감압되어, 상기 실외기의 입력 밸브로 함께 입력되도록 제어할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 실내기로 인가되는 고압 냉매는 상기 팽창밸브를 통해서 감압되지 않고, 상기 회전체를 통해 저압 냉매로 감압될 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 회전체는, 내부 회전체; 및 상기 내부 회전체와 회전 가능하게 결합되도록 구성된 외부 회전체를 포함한다. 이때, 제어부는 상기 내부 회전체 및 상기 외부 회전체에 장착된 자석을 이용하여 상기 외부 회전체를 회전시킬 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 공기조화기가 난방 운전 시, 상기 내부 회전체에 구비된 회전체 날개는 역회전을 방지하기 위해 상기 공기조화기가 냉방 운전 시 날개 방향과 반대 방향으로 접히도록 할 수 있다. 이를 위해, 제어부는 상기 공기조화기가 난방 운전 시, 상기 내부 회전체에 구비된 회전체 날개 역회전을 방지하기 위해 상기 공기조화기가 냉방 운전 시 날개 방향과 반대 방향으로 접히도록 제어할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 회전체와 기어를 통해 연결된 드레인 펌프를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 드레인 펌프 내의 드레인 팬을 통해 응축수를 외부로 방출할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 기어는 상기 회전체에 연결되는 제1 기어와 상기 드레인 펌프와 연결되는 제2 기어를 포함한다. 이때, 상기 제1 및 제2 기어는 상호 수직하게 체결되어 동작하고, 상기 제1 및 제2 기어의 기어 수와 기어 비는 상기 드레인 펌프에 요구되는 RPM에 따라 결정될 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 회전체를 통과하는 냉매의 냉매 흐름 방향 및 운전 모드에 따라 상기 회전체 날개의 회전 방향이 변경되는 것을 특징으로 하는, 드레인 펌프를 구비할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 공기조화기가 난방 운전 시 상기 회전체 날개의 회전 방향은 냉방 운전 시 회전 방향과 반대 방향으로 설정될 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 제어부는 실외기의 동작을 제어하도록 구성될 수 잇다. 이때, 상기 제어부는, 상기 제1 실내 열교환기를 통해 감압된 제1 저온 저압 기체의 제1 온도 및 제1 압력을 감지할 수 있다. 또한, 상기 제2 실내 열교환기를 통해 감압된 제2 저온 저압 기체의 제2 온도 및 제2압력을 감지할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 제어부는 상기 제1 온도와 상기 제2 온도의 차이가 제1 임계치 이상이고, 상기 제1 압력과 상기 제2 압력의 차이가 제2 임계치 이상이면, 상기 제1 압력과 상기 제2 압력 중 저압에 해당하는 실내기만 동작하도록 상기 실외기를 제어할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 제어부는 상기 제1 온도와 상기 제2 온도의 차이가 제1 임계치 이상이고, 상기 제1 압력과 상기 제2 압력의 차이가 제2 임계치 이상이면, 상기 제1 압력과 상기 제2 압력 중 고압에 해당하는 실내기에 구비된 회전체를 통과하는 냉매의 냉매 흐름 속도를 증가되도록 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 냉매 동력 실내기 드레인 펌프를 구비하는 공기조화기의 기술적 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 적어도 일 실시 예에 따르면, 드레인 펌프로의 전력 투입을 최소화할 수 있는 냉매 동력 실내기 드레인 펌프를 구비하는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 적어도 일 실시 예에 따르면, 실내기에서 냉방을 위한 압력 강하를 활용하여 드레인 펌프의 소비전력을 절감하면서도 응축수를 용이하게 외부로 방출할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 하나 이상의 실내기와 실외기를 구비한 공기 조화기에서, 실내기의 상세한 구성을 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 하나 이상의 실내기와 실외기를 구비한 공기 조화기에서, 실외기의 상세한 구성을 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 공기 조화기에서, 냉매 선도를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 회전체의 상세 구성의 측면도와 동력 전달 개념도이다.
도 5는 본 발명에 따른 회전체에 적용되는 냉매 흐름에 따른 회전 원리를 나타내는 개념도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 공기조화기의 드레인 펌프와 이를 포함하는 공기 조화기에 대해 살펴보기로 한다. 이와 관련하여, 도 1은 본 발명에 따른 하나 이상의 실내기와 실외기를 구비한 공기 조화기에서, 실내기의 상세한 구성을 나타낸다. 한편, 도 2는 본 발명에 따른 하나 이상의 실내기와 실외기를 구비한 공기 조화기에서, 실외기의 상세한 구성을 나타낸다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 공기 조화기는 하나 이상의 실내기(100)와 실외기(200)를 포함한다. 한편, 실내기(100)는 제1 실내기(110) 및 제2 실내기(120)를 포함한다. 이때, 제1 실내기(110) 및 제2 실내기(120)는 각각 제1 실내 열교환기(111) 및 제2 실내 열교환기(112)를 구비한다.

한편, 실내기(100)는 실내기(100)에 구비되는 실내기 열교환기(111, 112) 및 상기 실내 열교환기(111, 112)와 팽창밸브(EEV) 사이에 배치되는 회전체(120, 130)를 포함한다.

한편, 제1 실내기(110) 및 제2 실내기(120)로 인가되는 고온 고압 액체는 제1 실내 열교환기(111) 및 제2 실내 열교환기(112)를 통해 저온 저압 기체로 감압된다. 이에 따라, 제1 실내 열교환기(111) 및 제2 실내 열교환기(112)를 통해 감압된 저온 저압 기체가 실외기(200)의 입력 밸브로 함께 입력된다.

보다 상세하게는, 실내기(100)로 인가되는 고압 냉매는 팽창밸브(EEV)를 통해서 감압되지 않고, 회전체(120, 130)를 통해 저압 냉매로 감압되는 것을 특징으로 한다.

한편, 실외기(200) 내부에는 저온 저압 기체 이외에도 고온 고압 기체 및 고온 고압 기체가 존재할 수 있다.

도 2를 참조하면, 제1 실내 열교환기(111) 및 제2 실내 열교환기(112)를 통해 감압된 저온 저압 기체는 제1 실내기(110) 및 제2 실내기(120)의 플레어 조인트를 통해 실외기(200)로 유입된다. 실외기(200)로 유입된 저온 저압 기체는 제1 및 제2 인버터 압축기를 통해 고온 고압 기체로 변화된다. 한편, 고온 고압 기체는 열 교환기를 통해 고온 고압 액체로 변환된다.

한편, 고온 고압 액체는 상부와 하부의 팽창밸브(EEV) 및 다수의 팽창밸브를 통해 실외기(200)에서 제1 실내기(110) 및 제2 실내기(120)로 유입된다.

한편, 본 발명에 따른 냉매 동력 드레인 펌프를 구비하는 공기 조화기의 동작원리는 다음과 같다.

- 냉동사이클에서 팽창측은 가는 세관을 통하여 감압하여 고압의 냉매를 저압, 저온상태로 바꾸어 증발기로 전달한다.

- 열교환기와 공기가 열교환을 하여, 공기 중 수분이 응축된다.

- 응축수가 제품에 고여 넘치는 것을 방지하고자 펌프 (예: 드레인 펌프)를 장착하여, 응축수를 외부로 배출한다.

- 드레인 펌프의 모터는 실내기에서 전력을 공급하여 동작시킬 수 있으나, 소비 전력 감소를 위해 모터를 구비하지 않고, 별도의 동력 수단을 이용할 수 있다.

한편, 도 3은 본 발명에 따른 공기 조화기에서, 냉매 선도를 나타낸다. 도 3과 같은 냉매 선도는 엔탈피h에 따른 압력 (P)를 나타낸다. 도 3을 참조하면, A에서 B로 동일한 엔탈피를 유지하면서 고압 냉매가 저압 냉매로 감압됨을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 실내기(100)로 인가되는 고압 냉매는 회전체(120, 130)를 통해 도 3의 냉매 선도 상에서 A에서 B로 동일한 엔탈피를 유지하면서 저압 냉매로 감압될 수 있다. 이와 같이, 냉매 선도 상에서 A에서 B로 동일한 엔탈피를 유지하면서 저압 냉매로 감압되는 경우, 실내기(100) 내의 드레인 펌프로의 전력 투입 (소비 전력)을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.

따라서, 본 발명에서는 실내기(100)로 인가되는 고압 냉매를 회전체(120, 130)를 통해 저압 냉매로 감압되게 하는 데 있어, 냉방 운전 시 발생하는 사이클의 압력 강화를 활용한다는 기술적 특징이 있다.

이와 관련하여, 도 4및 도 5는 본 발명에 따른 회전체의 상세 구성과 회전체과 모터에 연결된 구성을 나타낸다. 보다 상세하게는, 도 4는 본 발명에 따른 회전체의 상세 구성의 측면도와 동력 전달 개념도이다. 한편, 도 5는 본 발명에 따른 회전체에 적용되는 냉매 흐름에 따른 회전 원리를 나타내는 개념도이다.

도 1, 도 4및 도 5를 참조하면, 회전체(120)는 내부 회전체(121) 및 내부 회전체(121)와 회전 가능하게 결합되도록 구성된 외부 회전체(122)를 포함한다. 여기서, 외부 회전체(122)는 자체적으로는 회전하지 않고, 내부 회전체(121)의 회전력을 전달해주도록 구성될 수 있다.

이와 관련하여, 내부 회전체(121) 및 외부 회전체(122)에 장착된 자석(123)을 이용하여 외부 회전체(122)를 회전시킬 수 있다. 한편, 도 5에 도시된 바와 같이 자석(123)는 내부 회전체(121)와 외부 회전체(122)에 모두 구비되어 상호 결합하여 동작하도록 구성될 수 있다.

이와 관련하여, 회전체(120)가 장착된 통로(124)를 통해 냉매가 유동(flow)되도록 하여 회전체(120)를 회전시킬 수 있다. 구체적으로, 내부 회전체(121)가 장착된 통로(124)를 통해 냉매가 유동(flow)되도록 하여 내부 회전체(121)를 회전시킬 수 있다. 이와 관련하여, 냉매 흐름은 1000kg/h로 설정될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 응용에 따라 변경 가능하다.

한편, 본 발명에 따른 공기조화기의 드레인 펌프의 회전 제어 방법은 다음과 같은 기술적 특징을 갖는다.

1) 실내기(100)의 팽창밸브(EEV)와 열교환기(111, 112) 사이에 냉매수차 방식의 회전체(120)를 장착하여 냉매의 흐름으로 회전체(120)를 회전시킨다.

2) 회전체(120)에 장착된 자석(123)을 이용하여 외부 회전체(122)를 동작시킬 수 있다. 이와 관련하여, 밀폐를 유지하기 위해 직접 축을 연결하지 않고 자력을 사용한다.

3) 회전하는 힘으로 드레인 펌프를 동작시켜 드레인 팬의 응축수를 외부로 배출한다.

4) 펌프요구 RPM에 맞도록 기어 수를 조절할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 공기조화기의 냉방/난방 운전 시 드레인 펌프의 동작은 다음과 같은 기술적 특징을 갖는다.

1) 냉방 운전 시, 실내기 열교환기 저압 저온의 고압의 냉매가 저압의 냉매로 압력강하가 필요하다.

2) 저압의 냉매로 압력강하를 위해, 실내기(100)에 설치된 팽창밸브(EEV)를 통하여 감압하던 것을 회전체(120)를 통하여 감압한다.

3) 회전체(120)의 자석(123)을 통하여 자력으로 외부 펌프 회전체, 즉 드레인 펌프가 동작하도록 드레인 펌프를 운전시킨다.

4) 난방 운전 시, 역회전 방지를 위해 회전체 날개가 반대쪽으로는 접히도록 한다.

따라서, 공기조화기가 난방 운전 시, 내부 회전체(121)에 구비된 회전체 날개는 역회전을 방지하기 위해 공기조화기가 냉방 운전 시 날개 방향과 반대 방향으로 접히도록 제어할 수 있다.

한편, 본 발명의 냉매 동력 드레인 펌프는, 냉매 사이클의 팽창하는 구간에 압력 차를 이용하여 회전력을 발생시키고 그 힘을 드레인 펌프 또는 축전을 하여 사용하는 범위까지 확장 가능하다. 이와 관련하여, 회전력을 발생시키는 구체적인 방법은 다음과 같다.

- 외부 전자기력으로 내부의 축을 회전시키는 EEV 방식을 활용할 수 있다.

- 내부의 회전 축에 자석을 장착하여 외부의 축을 회전시켜서 회전력을 얻을 수 있다.

한편, 도 5를 참조하면, 공기 조화기는 회전체(120)와 기어(125)를 통해 연결된 드레인 펌프(126)를 더 포함한다. 이때, 드레인 펌프(126) 내의 드레인 팬을 통해 응축수를 외부로 방출되도록 제어할 수 있다.

한편, 기어(125)는 회전체(120)에 연결되는 제1 기어(125a) 및 드레인 펌프(126)와 연결되는 제2 기어(125b)를 포함한다. 이때, 제1 기어(125a) 및 제2 기어(125b)는 상호 수직하게 체결되어 동작하고, 제1 기어(125a) 및 제2 기어(125b)의 기어 수와 기어 비는 드레인 펌프(126)에 요구되는 RPM에 따라 결정될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 기어(125a) 및 제2 기어(125b)는 상호 수직하게 체결되어 동작하도록 구성될 수 있다.

이에 따라, 본 발명에 따른 냉매 동력 드레인 펌프를 구비하는 공기 조화기는 드레인 펌프에 별도로 모터 등의 구동 장치 없이도 냉매 동력 회전체(120)를 통해 응축수를 외부로 방출할 수 있다는 장점이 있다.

구체적으로, 드레인 펌프(126)에 요구되는 최대 RPM에 따라, 제1 기어(125a) 및 제2 기어(125b)의 기어 수가 실질적으로 증가시킬 필요가 있다. 이를 위해, 드레인 펌프(126)에 현재 요구되는 RPM에 따라 제1 기어(125a) 및 제2 기어(125b)의 회전 각도(q1, q2)를 가변 제어할 수 있다.

이와 관련하여, 표 1은 본 발명에 따른 공기 조화기의 실외기 운전 시 예상되는 기어 회전속도를 나타낸 것이다. 이때, 20마력으로 실외기 운전 시 예상되는 회전수에 따라 표 1과 같이 회전속도를 산출할 수 있다.

항목	단위	값
질량유량	kg/h	1015
밀도	kg/㎥	1015
부피유량	㎥/h	1
	㎥/m	0.017
	㎥/s	0.000278
단면적	㎡	0.000052
유속	m/s	5.36
회전체 지름	m	0.050
회전속도	RPM	1024

한편, 드레인 펌프(126)를 통해 배출되어야 하는 응축수의 양이 많지 않거나 응축수가 응축된 거리가 가까운 경우, 제1 기어(125a) 및 제2 기어(125b)의 회전 각도(q1, q2)를 작게 제어할 수 있다. 이에 따라, 드레인 펌프(126)를 통해 배출되어야 하는 응축수의 양이 많지 않거나 응축수가 응축된 거리가 가까운 경우 응축수를 신속하게 배출할 수 있다는 장점이 있다.

이와 관련하여, 응축수가 응축된 거리는 응축수의 외부 배출을 고려하여, 응축수로부터 드레인 펌프까지의 거리로 설정될 수 있다. 한편, 응축수의 양이 많은 지 여부는 외부로 배출되어야 할 응축수의 양을 기준으로 설정될 수 있다.

반면에, 드레인 펌프(126)를 통해 배출되어야 하는 응축수의 양이 많거나 응축수가 응축된 거리가 먼 경우 제1 기어(125a) 및 제2 기어(125b)의 회전 각도(q1, q2)를 크게 제어할 수 있다. 이에 따라, 드레인 펌프(126)를 통해 배출되어야 하는 응축수가 많거나 응축수가 응축된 거리가 먼 경우, 응축수를 용이하게 배출할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 드레인 펌프 및 그 구동 방법에 따르면, 회전체(120)를 통과하는 냉매의 냉매 흐름 방향 및 운전 모드에 따라 회전체(120) 날개의 회전 방향이 변경될 수 있다. 구체적으로, 공기조화기가 난방 운전 시 회전체 날개의 회전 방향은 냉방 운전 시 회전 방향과 반대 방향일 수 있다.

한편, 도 1을 참조하면, 본 발명의 드레인 펌프를 구비하는 공기 조화기는 실외기(200)의 동작을 제어하는 제어부(300)를 더 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 도 1, 도 2 및 도 5를 참조하면, 제어부(300)는 전술한 바와 같은 구체적인 동작이 수행되도록 실내기(100) 및 실외기(200)와 이에 구비되는 부품들을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(300)는 실내기(100)로 인가되는 고압 냉매가 회전체(120)와 실내 열교환기(110)를 통해 저압 냉매로 감압 되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 드레인 펌프로의 전력 투입을 최소화할 수 있는 냉매 동력 실내기를 제공할 수 있다

또한, 공기조화기가 난방 운전 시, 제어부(300)는 회전체 날개의 회전 방향이 냉방 운전 시 회전 방향과 반대 방향이 되도록 회전체(120, 130)를 제어할 수 있다.

한편, 제어부(300)는 제1 실내 열교환기(111)를 통해 감압된 제1 기체의 제1 온도 및 제1 압력을 감지할 수 있다. 여기서, 제1 기체는 저온 저압 특성의 기체이고, 제1 저온 저압 기체로 지칭될 수 있다.

또한, 제어부(300)는 제2 실내 열교환기(121)를 통해 감압된 제2 저온 저압 기체의 제2 온도 및 제2압력을 감지할 수 있다. 여기서, 제2 저온 저압 기체는 저온 저압 특성의 기체이고, 제2 저온 저압 기체로 지칭될 수 있다.

이에 따라, 상기 제1 온도와 상기 제2 온도의 차이가 제1 임계치 이상이고, 상기 제1 압력과 상기 제2 압력의 차이가 제2 임계치 이상이면, 제어부(300)는 저압 상태의 특정 실내기만 동작하도록 제어할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 온도와 상기 제2 온도의 차이가 제1 임계치 이상이고, 상기 제1 압력과 상기 제2 압력의 차이가 제2 임계치 이상이면, 제어부(300)는 제1 압력과 상기 제2 압력 중 저압에 해당하는 실내기만 동작하도록 상기 실외기를 제어할 수 있다.

또한, 상기 제1 온도와 상기 제2 온도의 차이가 제1 임계치 이상이고, 상기 제1 압력과 상기 제2 압력의 차이가 제2 임계치 이상이면, 제어부(300)는 고압 상태의 특정 실내기가 저압이 되도록 제어할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 온도와 상기 제2 온도의 차이가 제1 임계치 이상이고, 상기 제1 압력과 상기 제2 압력의 차이가 제2 임계치 이상이면, 제어부(300)는 상기 제1 압력과 상기 제2 압력 중 고압에 해당하는 실내기에 구비된 회전체를 통과하는 냉매의 냉매 흐름 속도를 증가시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명에 따른 냉매 동력 실내기 드레인 펌프를 구비하는 공기조화기에 대해 살펴보았다.

따라서, 본 발명에 따른 냉매 동력 실내기 드레인 펌프를 구비하는 공기조화기의 기술적 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 적어도 일 실시 예에 따르면, 드레인 펌프로의 전력 투입을 최소화할 수 있는 냉매 동력 실내기 드레인 펌프를 구비하는 공기조화기 및 그 제어방법을 제공할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 적어도 일 실시 예에 따르면, 실내기에서 냉방을 위한 압력 강하를 활용하여 드레인 펌프의 소비전력을 절감하면서도 응축수를 용이하게 외부로 방출할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

1. 드레인 펌프를 구비하는 공기 조화기에 있어서,
   실내기;
   실외기;
   상기 실내기는,
   상기 실내기에 구비되는 실내 열교환기;
   상기 실내 열교환기와 팽창밸브 사이에 배치되는 회전체; 및
   상기 회전체가 장착되며 상기 실내기로 인가되는 고압 냉매가 유동되는 통로를 포함하고,
   상기 고압 냉매는 상기 회전체와 상기 실내 열교환기를 통해 저압 냉매로 감압되며,
   상기 회전체는,
   복수의 회전체 날개를 포함하는 수차 방식으로 형성되어 냉매의 흐름에 따라 회전하는 내부 회전체; 및
   회전이 가능하도록 형성되며, 상기 내부 회전체와 결합 및 결합된 상기 내부 회전체의 회전력을 전달하도록 구성된 외부 회전체를 포함하며,
   상기 외부 회전체는 기어를 통해 드레인 펌프에 연결되고,
   상기 드레인 펌프는,
   상기 외부 회전체를 통해 전달된 상기 내부 회전체의 회전력으로 구동되어, 드레인 팬을 통해 응축수를 외부로 방출하는 것을 특징으로 하는, 드레인 펌프를 구비하는 공기 조화기.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 실내기는 제1 및 제2 실내기를 포함하고, 상기 제1 및 제2 실내기는 각각 제1 및 제2 실내 열교환기를 구비하고,
   상기 제1 및 제2 실내기로 인가되는 고온 고압 액체는 상기 제1 및 제2 실내 열교환기를 통해 저온 저압 기체로 감압되어, 상기 실외기의 입력 밸브로 함께 입력되는 것을 특징으로 하는, 드레인 펌프를 구비하는 공기 조화기.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 실내기로 인가되는 고압 냉매는 상기 팽창밸브를 통해서 감압되지 않고, 상기 회전체를 통해 저압 냉매로 감압되는 것을 특징으로 하는, 드레인 펌프를 구비하는 공기 조화기.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 내부 회전체 및 상기 외부 회전체에 장착된 자석을 이용하여 상기 외부 회전체를 회전시키는 것을 특징으로 하는, 드레인 펌프를 구비하는 공기 조화기.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 공기 조화기가 난방 운전 시,
   상기 회전체 날개는 역회전을 방지하기 위해 상기 공기 조화기가 냉방 운전 시 날개 방향과 반대 방향으로 접히는 것을 특징으로 하는, 드레인 펌프를 구비하는 공기 조화기.
6. 삭제
7. 제1 항에 있어서,
   상기 기어는 상기 내부 회전체에 연결되는 제1 기어와 상기 드레인 펌프와 연결되는 제2 기어를 포함하고,
   상기 제1 및 제2 기어는 상호 수직하게 체결되어 동작하고, 상기 제1 및 제2 기어의 기어 수와 기어 비는 상기 드레인 펌프에 요구되는 RPM에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는, 드레인 펌프를 구비하는 공기 조화기.
8. 제5 항에 있어서,
   상기 회전체를 통과하는 냉매의 냉매 흐름 방향 및 운전 모드에 따라 상기 회전체 날개의 회전 방향이 변경되는 것을 특징으로 하는, 드레인 펌프를 구비하는 공기 조화기.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 공기조화기가 난방 운전 시 상기 회전체 날개의 회전 방향은 냉방 운전 시 회전 방향과 반대 방향인 것을 특징으로 하는, 드레인 펌프를 구비하는 공기 조화기.
10. 제2 항에 있어서,
    상기 실외기의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 실내 열교환기를 통해 감압된 제1 저온 저압 기체의 제1 온도 및 제1 압력을 감지하고,
    상기 제2 실내 열교환기를 통해 감압된 제2 저온 저압 기체의 제2 온도 및 제2 압력을 감지하는 것을 특징으로 하는, 드레인 펌프를 구비하는 공기 조화기.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 온도와 상기 제2 온도의 차이가 제1 임계치 이상이고, 상기 제1 압력과 상기 제2 압력의 차이가 제2 임계치 이상이면,
    상기 제1 압력과 상기 제2 압력 중 저압에 해당하는 실내기만 동작하도록 상기 실외기를 제어하는 것을 특징으로 하는, 드레인 펌프를 구비하는 공기 조화기.
12. 제10 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 온도와 상기 제2 온도의 차이가 제1 임계치 이상이고, 상기 제1 압력과 상기 제2 압력의 차이가 제2 임계치 이상이면,
    상기 제1 압력과 상기 제2 압력 중 고압에 해당하는 실내기에 구비된 회전체를 통과하는 냉매의 냉매 흐름 속도를 증가시키는 것을 특징으로 하는, 드레인 펌프를 구비하는 공기 조화기.

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