KR20100097827A - Heat pump type cooling and heating apparatus - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A heat pump type cooling/heating apparatus is provided to prevent the decrease of heating efficiency by heat-exchanging and exhausting a cooling load with a part of a heating load transferred from an air conditioning device. CONSTITUTION: A cooling/heating apparatus of a heat pump type comprises a compressor(10), an air conditioning device(20), a condenser(30), a drier(40), an expansion valve(50), and an evaporator(60). The compressor compresses refrigerant. The air conditioning device heats indoor air with the refrigerant of a high temperature discharged from the compressor. The condenser condenses the refrigerant, heat-exchanged in the air conditioning device, through the heat exchange with outdoor air. The drier dries the refrigerant discharged from the condenser. The expansion valve expands the refrigerant discharged from the drier. The evaporator evaporates the refrigerant through the heat exchange with the condenser.

Description

히트펌프식 냉난방장치{HEAT PUMP TYPE COOLING AND HEATING APPARATUS}Heat Pump Air Conditioning Units {HEAT PUMP TYPE COOLING AND HEATING APPARATUS}

본 발명은 히트펌프식 냉난방장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 히트펌프를 이용하여 하절기에는 실내를 냉방시키고 동절기에는 반대로 실내를 난방시키는 히트펌프식 냉난방장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heat pump type air-conditioning apparatus, and more particularly, to a heat pump type air-conditioning apparatus for cooling a room in a summer season and heating the room in a winter season by using a heat pump.

통상적으로 실내를 냉방하는 장치와 난방하는 장치가 각각 분리되어 구성되는 것이 일반적이기는 하지만, 최근에는 하나의 장치로 하절기에는 실내를 냉방시킬 수 있고 동절기에는 실내를 난방시킬 수 있는 장치가 개발되었는데, 이의 대표적인 것이 공기열을 열원으로 하는 공기열 히트펌프식 냉난방장치이다.In general, a device for cooling a room and a device for heating are generally configured separately, but recently, a device for cooling a room in summer and a room for heating in winter has been developed. A typical example is an air heat heat pump type air conditioner using air heat as a heat source.

공기열 히트펌프식 냉난방장치는 하절기에 실내측 열교환기에서 열을 흡수하여 실외측 열교환기를 이용하여 열을 방열시킴으로써 냉방을 하고, 동절기에는 반대로 실외측 열교환기에서 열을 흡수하여 실내에 설치된 실내측 열교환기를 이용하여 열을 방열시킴에 따라 난방을 하는 장치로서, 그 사이클의 구성은 냉방시는 증발열을 이용하는 냉동사이클과 동일하며, 난방시는 반대로 응축열을 이용하는 난방 사이클로 구성된다.Air heat heat pump type air-conditioning unit absorbs heat from indoor heat exchanger in summer and radiates heat by using outdoor heat exchanger. In winter, indoor heat exchanger is installed indoors by absorbing heat from outdoor heat exchanger. A device for heating by radiating heat by using a machine, the configuration of the cycle is the same as the refrigeration cycle using the evaporation heat when cooling, the heating cycle is composed of condensation heat on the contrary.

공기열 히트펌프식 냉난방장치는 열을 흡수하고 방열하는 원리에 따라 압축식, 화학식, 흡수식, 흡착식 등으로 분류되는데, 그 중 가정용으로 많이 적용되는 형식은 압축식으로, 그 기본적인 구성요소는 저온부 열교환기인 증발기, 압축기, 고온부 열교환기인 응축기, 팽창밸브의 4개로 구분되며, 작동유체인 열매체는 증발, 압축, 응축, 팽창의 변화를 계속하면서 순환라인을 따라 순환된다.Air heat heat pump type air conditioner is classified into compression type, chemical formula, absorption type and adsorption type according to the principle of absorbing heat and radiating heat. Among them, the most commonly used type is compression type, and its basic component is low temperature heat exchanger. It is divided into four parts: an evaporator, a compressor, a condenser which is a high temperature heat exchanger, and an expansion valve. The heating medium, which is a working fluid, is circulated along a circulation line while changing evaporation, compression, condensation, and expansion.

그러나 종래의 공기열 히트펌프식 냉난방장치의 경우에는 동절기 대기온도가 영하로 떨어지는 관계로 실외측 열교환기로부터 열이 제대로 흡수되지 않아 난방운전이 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있으며, 이를 해소하기 위하여 부족분의 난방열량을 전기히터로 보충하여야 하는 문제점이 있었다.However, in the case of the conventional air heat heat pump type air conditioning system, since the air temperature drops to below zero in winter, heat is not properly absorbed from the outdoor heat exchanger, and thus heating operation is not performed properly. There was a problem that the amount of heat must be replenished with an electric heater.

또한 동절기에는 냉방부하를 실외측 열교환기를 통해 버리게 되는데, 이 경우 냉방부하를 모두 버릴 수가 없어 실외측 열교환기에 적상이 생길 수 밖에 없으며 이로 인해 효율이 저하됨은 물론 고장이 발생되는 문제가 있으며, 정상운전을 위해서는 적상을 주기적으로 제거해야 하는 바 전체 장치의 제어가 용이하지 않은 문제점이 있었다.In addition, in winter, the cooling load is discarded through the outdoor heat exchanger. In this case, the cooling load cannot be discarded. Therefore, the outdoor heat exchanger has no choice but to cause a drop in the outdoor heat exchanger. In order to remove the hostiles periodically, there was a problem in that the control of the entire apparatus was not easy.

최근 전술한 문제점을 개선하기 위해 많은 연구가 행해지고는 있으나, 동절기 외기온도가 저하됨에 따라 난방효율이 급격히 저하되는 문제점은 전혀 해소되고 있지 않고 있는 실정이다. Recently, many studies have been conducted to improve the above-mentioned problems, but the problem that the heating efficiency rapidly decreases as the outdoor air temperature is lowered in winter has not been solved at all.

본 발명의 목적은, 동절기 외기온도가 떨어짐에 따라 난방효율이 급격히 저하되는 현상이 방지될 수 있도록 한 히트펌프식 냉난방장치를 제공하기 위한 것이다.It is an object of the present invention to provide a heat pump type air-conditioning apparatus which can prevent a phenomenon in which the heating efficiency rapidly decreases as the outdoor air temperature falls in winter.

본 발명의 목적은, 동절기 난방시 실외의 응축기에서 발생되는 적상문제를 해소함으로써 열효율이 대폭적으로 증대될 수 있도록 한 히트펌프식 냉난방장치를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a heat pump type air-conditioning apparatus which can significantly increase the thermal efficiency by solving the problem of accumulation occurring in the outdoor condenser during winter heating.

전술한 본 발명의 목적은, 냉매를 압축시켜 토출시키는 압축기와, 상기 압축기에 연결되고 상기 압축기로부터 토출된 고온의 냉매가 관류되면서 실내를 난방시키는 공조기와, 상기 공조기에 연결되고 상기 공조기에서 열교환된 냉매가 관류하는 실외측 열교환기로 형성되며 난방시 실외공기와의 열교환을 통해 상기 공조기에서 열교환된 냉매를 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에 연결되고 상기 응축기로부터 토출되는 냉매를 건조시키는 난방용 드라이어와, 상기 난방용 드라이어에 연결되고 상기 난방용 드라이어로부터 토출되는 냉매를 팽창시키는 난방용 팽창밸브와, 상기 난방용 팽창밸브에 연결되고 상기 응축기를 관류하도록 형성되며 상기 응축기와의 열교환을 통해 냉매를 증발시킨 후 상기 압축기로 제공하는 증발기를 포함하여 이루어지는 히트펌프식 냉난방장치를 제공함에 의해 달성된다.An object of the present invention described above is a compressor for compressing and discharging a refrigerant, an air conditioner connected to the compressor and a high temperature refrigerant discharged from the compressor to flow through the air, and an air conditioner connected to the air conditioner and heat exchanged in the air conditioner. A condenser for condensing the refrigerant heat-exchanged in the air conditioner through heat exchange with outdoor air when the refrigerant flows through the outdoor side heat exchanger, a heating dryer connected to the condenser and drying the refrigerant discharged from the condenser; A heating expansion valve connected to a heating dryer for expanding the refrigerant discharged from the heating dryer, and connected to the heating expansion valve and configured to flow through the condenser, and evaporate the refrigerant through heat exchange with the condenser to provide the compressor. Including evaporator It is achieved by providing a heat pump type air conditioning system.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 압축기와 상기 공조기 사이에 구비되고 난방시에는 상기 압축기로부터 토출된 고온고압의 냉매를 상기 공조기로 제공함과 동시에 상기 증발기를 관류한 냉매를 상기 압축기로 제공하며 냉방시에는 상기 압축기로부터 토출된 고온고압의 냉매를 상기 증발기로 제공함과 동시에 상기 응축기를 관류한 냉매를 압축기로 제공하는 사방밸브를 더 포함하여 이루어진다.According to a preferred feature of the present invention, provided between the compressor and the air conditioner and at the time of heating provides a refrigerant of high temperature and high pressure discharged from the compressor to the air conditioner and at the same time provides the refrigerant flowing through the evaporator to the compressor and at the time of cooling It further comprises a four-way valve for providing a high-temperature, high-pressure refrigerant discharged from the compressor to the evaporator and at the same time provides the refrigerant flowing through the condenser to the compressor.

본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 증발기에 분기 연결되고 상기 증발기로부터 토출되는 냉매를 건조시키는 냉방용 드라이어와, 상기 냉방용 드라이어에 연결되고 상기 냉방용 드라이어로부터 토출되는 냉매를 팽창시켜 상기 공조기로 제공하는 냉방용 팽창밸브와, 냉방시에만 개방되고 상기 냉방용 팽창밸브를 상기 공조기에 분기연결시키는 냉방용 연결관로를 더 포함하여 이루어진다.According to a more preferred feature of the present invention, a cooling dryer for branching the evaporator and drying the refrigerant discharged from the evaporator, and the refrigerant connected to the cooling dryer and the refrigerant discharged from the cooling dryer to expand to the air conditioner It further comprises a cooling expansion valve for providing, and a cooling connection pipe for opening only during cooling and branching the cooling expansion valve to the air conditioner.

본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 증발기와 상기 사방밸브 사이 관로에 구비되어 상기 난방용 팽창밸브로 작동을 위한 제어신호를 제공하는 제 1 온도센서와, 상기 사방밸브와 상기 압축기 사이 관로에 구비되어 상기 냉방용 팽창밸브로 작동을 위한 제어신호를 제공하는 제 2 온도센서를 더 포함하여 이루어진다.According to a more preferable feature of the invention, the first temperature sensor is provided in the conduit between the evaporator and the four-way valve to provide a control signal for operating as the expansion valve for heating, and is provided in the conduit between the four-way valve and the compressor. It further comprises a second temperature sensor for providing a control signal for operation as the cooling expansion valve.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 압축기에 구비되는 제 3 온도센서와, 상기 제 1 팽창밸브의 전방과 후방에 분기연결되는 난방용 바이패스관로와, 상기 난방용 바이패스관로 상에 구비되며 난방시 그 내부를 관류하는 냉매를 팽창시키는 모세관과, 상기 바이패스관로 상에서 상기 모세관의 전방에 설치되며 상기 제 3 온도센서에 의한 외기온도가 설정온도 이하일 경우 폐쇄되는 난방조절용 서보밸브를 더 포함하여 이루어진다.According to a further preferred feature of the present invention, the third temperature sensor provided in the compressor, the heating bypass pipe passage branched to the front and rear of the first expansion valve, and the heating bypass pipe provided on the heating pipe And a capillary tube for expanding a refrigerant flowing through the inside of the container, and a servovalve for heating control installed in front of the capillary tube on the bypass pipe line and closed when the outside air temperature of the third temperature sensor is lower than or equal to a set temperature. .

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 압축기와 상기 사뱅밸브 사이에 설치되어 상기 압축기로부터 토출되는 냉매를 축적하는 어큐뮬레이터를 더 포함하여 이루어진다.According to a further preferred feature of the invention, the accumulator is provided between the compressor and the savang valve further accumulates the refrigerant discharged from the compressor.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 공조기는, 케이스와, 상기 케이스의 전면 상측에 설치되는 흡기그릴과, 상기 케이스의 전면 상측에 설치되고 상기 흡기그릴의 바로 아래에 연접형성되는 배기그릴과, 상기 케이스의 내부 하측에 설치되는 실내측 열교환기와, 상기 케이스의 내부에 구비되며 상기 흡기그릴를 통해 실내공기를 흡입하여 상기 배기그릴로 배출되도록 흡인력을 발생시키는 팬과, 상기 흡기그릴를 통해 흡입된 실내공기를 하향전환시켜 상기 실내측 열교환기를 통과시킨 후 다시 상향전환시켜 상기 배기그릴로 제공하도록 상기 케이스의 내부에 유동관로를 형성하는 내부격벽과, 상기 내부격벽에 구비되어 실내온도 또는 상기 배기그릴을 통해 토출되는 공기의 온도가 설정온도 이하인 경우 개방되어 상기 실내측 열교환기를 통과한 공기를 다시 상기 실내측 열교환기로 되돌리는 댐퍼부재를 포함하여 이루어진다.According to a preferred feature of the invention, the air conditioner, the case, the intake grill is installed on the upper front side of the case, the exhaust grill is installed on the upper front side of the case and formed directly under the intake grill, and An indoor heat exchanger installed at an inner lower side of the case, a fan provided inside the case and generating suction force to suck the indoor air through the intake grill and to be discharged to the exhaust grill, and the indoor air sucked through the intake grill An internal partition wall that forms a flow path inside the case so as to be downwardly converted to pass through the indoor heat exchanger and then upwardly converted to provide the exhaust grill, and is provided in the inner partition wall and discharged through an indoor temperature or the exhaust grill; When the temperature of the air to be lower than the set temperature is opened to pass through the indoor heat exchanger The air again comprises a damper member to return the group indoor heat.

본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 공조기의 실내측 열교환기는, 입구측에서 서로 분기된 후 출구측에서 다시 합쳐지는 제 1 및 제 2 관형 열교환기로 구성되는 이중 열교환기로 형성되고, 상기 제 2 관형 열교환기 상에는 난방시에는 흐름을 차단하고 냉방시에만 냉매의 흐름을 가능하게 하는 역지밸브가 구비됨에 따라 난방시 냉매는 상기 제 2 관형 열교환기로는 관류하지 못하고 상기 제 1 관형 열교환기만을 관류하여 상기 응축기로 제공되고 냉방시 냉매는 상기 제 1 및 제 2 관형 열교환기를 관류하여 상기 증발기로 제공된다.According to a more preferable feature of the invention, the indoor heat exchanger of the air conditioner is formed of a double heat exchanger consisting of the first and second tubular heat exchanger branched together at the inlet side and then merged again at the outlet side, the second tubular Since a check valve is provided on the heat exchanger to block the flow during heating and to allow the flow of the refrigerant only during cooling, the refrigerant does not flow through the second tubular heat exchanger while flowing through the first tubular heat exchanger. The refrigerant is provided to the condenser and when cooled, the refrigerant flows through the first and second tubular heat exchangers to the evaporator.

본 발명에 따른 히트펌프식 냉난방장치에 의하면, 증발기가 응축기를 관류하도록 형성되며 상기 응축기와의 열교환을 통해 냉매를 증발시킨 후 상기 압축기로 제공함과 동시에, 공조기의 실내측 열교환기가 입구측에서 서로 분기된 후 출구측에서 다시 합쳐지는 제 1 및 제 2 관형 열교환기로 구성되는 이중 열교환기로 형성되고 제 2 관형 열교환기 상에는 난방시에는 흐름을 차단하고 냉방시에만 냉매의 흐름을 가능하게 하는 역지밸브가 구비됨에 따라, 실외기에 해당하는 응축기에서 대기와의 열교환을 통해서도 전부 소비되지 않는 냉방부하를 공조기로부터 이동된 난방부하의 일부와 열교환시켜 전부 소진시킴에 따라 동절기 외기온도가 떨어지더라도 난방효율의 저하가 방지될 수 있으며 동절기 난방시 실외의 응축기에서 발생되는 적상문제를 해소함으로써 열효율이 대폭적으로 증대될 수 있는 탁월한 효과가 있다.According to the heat pump type air conditioner according to the present invention, an evaporator is formed to flow through a condenser, and after evaporating the refrigerant through heat exchange with the condenser, the compressor is provided to the compressor, and at the same time, the indoor heat exchangers of the air conditioner branch from each other at the inlet side. And a double heat exchanger consisting of first and second tubular heat exchangers, which are recombined at the outlet side, and on the second tubular heat exchanger, a check valve is provided to block the flow during heating and to allow the flow of refrigerant only during cooling. Therefore, in the condenser corresponding to the outdoor unit, the cooling load, which is not consumed even through the heat exchange with the air, is exhausted by heat exchange with a part of the heating load moved from the air conditioner. During winter heating to avoid any problems with the outdoor condenser. By bovine has an excellent effect that the thermal efficiency can be greatly increased.

또한 압축기의 온도에 따라 모세관이 구비된 난방용 바이패스관의 유로가 개폐되고 냉매의 온도에 따라 난방용 또는 냉방용 팽창밸브의 작동이 제어됨에 따라 동절기 외기온도가 떨어지더라도 난방효율의 저하가 방지될 수 있으며 열효율이 대폭적으로 증대될 수 있는 탁월한 효과가 있다.In addition, as the flow path of the heating bypass pipe equipped with the capillary tube is opened and closed according to the temperature of the compressor, and the operation of the expansion or cooling expansion valve is controlled according to the temperature of the refrigerant, deterioration of the heating efficiency can be prevented even when the outdoor air temperature is lowered in winter. And it has an excellent effect that can significantly increase the thermal efficiency.

뿐만 아니라, 흡기그릴을 최상부로 위치시킴과 동시에 배기그릴을 그 바로 하부에 연접되게 위치시키는 공조기의 구조개선을 통해 실내 냉난방 효과가 실내에 있는 사람들에게 직접적으로 미칠 수 있어 그 효과가 배가될 수 있는 탁월한 효과가 있다. In addition, through the improvement of the air conditioner that places the intake grill at the top and the exhaust grill in direct contact with the exhaust grill, the effect of indoor heating and cooling can directly affect people indoors. Excellent effect

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which are intended to explain in detail enough to enable those skilled in the art to easily carry out the present invention. This does not mean that the technical spirit and scope of the present invention are limited.

도 1에는 본 발명에 따른 히트펌프식 냉난방장치의 난방사이클을 설명하는 블럭구성도가 도시되고, 도 2에는 본 발명에 따른 히트펌프식 냉난방장치의 냉방사이클을 설명하는 블럭구성도가 도시되며, 도 3에는 공조기의 개략구조도가 도시된다.1 is a block diagram illustrating a heating cycle of a heat pump type air conditioner according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram illustrating a cooling cycle of a heat pump type air conditioner according to the present invention. 3 is a schematic structural diagram of an air conditioner.

본 발명에 따른 히트펌프식 냉난방장치(1)는, 동절기 외기온도가 떨어지더라도 난방효율의 저하가 방지될 수 있으며 동절기 난방시 실외의 응축기(30)에서 발생되는 적상문제를 해소함으로써 열효율이 대폭적으로 증대될 수 있도록 하기 위한 것으로, 도 1 및 도 2에 도시되는 바와 같이, 냉매를 압축시켜 토출시키는 압축기(10)와, 압축기(10)에 연결되고 압축기(10)로부터 토출된 고온의 냉매가 관류되면서 실내를 난방시키는 공조기(20)와, 공조기(20)에 연결되고 공조기(20)에서 열 교환된 냉매가 관류하는 실외측 열교환기로 형성되며 난방시 실외공기와의 열교환을 통해 공조기(20)에서 열교환된 냉매를 응축시키는 응축기(30)와, 응축기(30)에 연결되고 응축기(30)로부터 토출되는 냉매를 건조시키는 난방용 드라이어(40)와, 난방용 드라이어(40)에 연결되고 난방용 드라이어(40)로부터 토출되는 냉매를 팽창시키는 난방용 팽창밸브(50)와, 난방용 팽창밸브(50)에 연결되고 응축기(30)를 관류하도록 형성되며 응축기(30)와의 열교환을 통해 냉매를 증발시킨 후 압축기(10)로 제공하는 증발기(60)를 포함하여 이루어진다.In the heat pump type air conditioner 1 according to the present invention, even if the outdoor air temperature decreases in winter, the deterioration of the heating efficiency can be prevented, and thermal efficiency can be drastically solved by eliminating the problem of problems generated in the condenser 30 outdoors during winter heating. As shown in FIGS. 1 and 2, the compressor 10 compresses and discharges the refrigerant, and a high temperature refrigerant connected to the compressor 10 and discharged from the compressor 10 is flowed through. And an air conditioner 20 for heating the room and an outdoor heat exchanger connected to the air conditioner 20 and the refrigerant exchanged with the heat exchanger in the air conditioner 20 through the heat exchanger. A condenser 30 for condensing the heat-exchanged refrigerant, a heating dryer 40 connected to the condenser 30, and drying the refrigerant discharged from the condenser 30, and a heating dryer 40. Heating expansion valve 50 for expanding the refrigerant discharged from the dryer 40, and is connected to the expansion valve 50 for heating and is formed to flow through the condenser 30, the refrigerant is evaporated through heat exchange with the condenser 30 After the evaporator 60 is provided to the compressor (10).

여기서, 압축기(10)는 냉매를 고압으로 압축시켜 토출시켜 냉매순환을 위한 순환압력을 발생시키는 역할을 하는 것으로, 왕복동식 압축기, 회전식 압축기, 스크롤식 압축기와 같은 공지된 구성의 압축기 뿐만 아니라 냉매의 압축을 가능하게 하는 어떠한 구조의 압축기도 모두 적용가능하다.Here, the compressor 10 serves to generate a circulating pressure for refrigerant circulation by compressing and discharging the refrigerant at a high pressure. The compressor 10 may include a compressor as well as a compressor having a known configuration such as a reciprocating compressor, a rotary compressor, and a scroll compressor. Any compressor of any construction that allows compression is applicable.

전술한 압축기(10)에는 공조기(20)가 연결되는데, 이 공조기(20)는 동절기에는 압축기(10)로부터 토출된 고온의 냉매가 관류되면서 차가운 실내공기와의 열교환을 통해 실내를 난방시키고, 하절기에는 응축기(30)와 냉방용 팽창밸브(90)를 거친 저온의 냉매가 관류되면서 더운 실내공기와의 열교환을 통해 실내를 냉방시키는 역할을 한다.An air conditioner 20 is connected to the compressor 10. The air conditioner 20 heats a room through heat exchange with cold indoor air while the high temperature refrigerant discharged from the compressor 10 flows through the winter, The low-temperature refrigerant passing through the condenser 30 and the cooling expansion valve 90 flows through and serves to cool the room through heat exchange with hot indoor air.

공조기(20)는 일반적인 공기조화기의 구성을 가질 수도 있으나, 도 3에 도시되는 바와 같이, 케이스(21)와, 케이스(21)의 전면 상측에 설치되는 흡기그릴(22)과, 케이스(21)의 전면 상측에 설치되고 흡기그릴(22)의 바로 아래에 연접형성되는 배기그릴(23)과, 케이스(21)의 내부 하측에 설치되는 실내측 열교환기(24)와, 케이 스(21)의 내부에 구비되며 흡기그릴(22)를 통해 실내공기를 흡입하여 배기그릴(23)로 배출되도록 흡인력을 발생시키는 팬(25)과, 흡기그릴(22)를 통해 흡입된 실내공기를 하향전환시켜 실내측 열교환기(24)를 통과시킨 후 다시 상향전환시켜 배기그릴(23)로 제공하도록 케이스(21)의 내부에 유동관로를 형성하는 내부격벽(26)과, 내부격벽(26)에 구비되어 실내온도 또는 배기그릴(23)을 통해 토출되는 공기의 온도가 설정온도 이하인 경우 개방되어 실내측 열교환기(24)를 통과한 공기를 다시 실내측 열교환기(24)로 되돌려 재가열되도록 하는 댐퍼부재(27)를 포함하여 이루어진다.The air conditioner 20 may have a configuration of a general air conditioner, but as shown in FIG. 3, a case 21, an intake grill 22 installed above the front of the case 21, and a case 21. Exhaust grill 23 which is installed on the upper side of the front surface and directly connected under the intake grill 22, the indoor heat exchanger 24 installed on the inner lower side of the case 21, and the case 21. And a fan 25 for generating suction force to suck the indoor air through the intake grill 22 and to discharge it to the exhaust grill 23, and to downwardly switch the indoor air sucked through the intake grill 22. After passing through the indoor heat exchanger (24), the upper partition is provided in the inner partition 26 and the inner partition 26 to form a flow passage in the interior of the case 21 to provide the exhaust grill 23 again. If the room temperature or the temperature of the air discharged through the exhaust grill 23 is below the set temperature, And a damper member 27 for returning the air passing through the inner heat exchanger 24 back to the indoor heat exchanger 24 to be reheated.

전술한 구조를 가지는 공조기(20)의 경우에는 흡기그릴이 하측에 설치되고 배기그릴이 최상단에 설치되는 종래의 공조기의 구성과 달리 흡기그릴(22)이 케이스(21)의 전면 최상단에 설치되고 배기그릴(23)이 흡기그릴(22)의 바로 하부에 연접되게 위치됨에 따라 배기그릴(23)을 상향으로 흡기그릴(22)을 하향으로 조절할 경우 배기그릴(23)로 토출되는 풍량이 인체의 미칠수 있는 높이로 직접적으로 제공될 수 있어 최상의 실내 냉난방 효과가 발휘될 수 있게 된다. In the case of the air conditioner 20 having the above-described structure, unlike the conventional air conditioner in which the intake grill is installed at the lower side and the exhaust grill is installed at the top, the intake grill 22 is installed at the top of the front of the case 21 and exhausted. As the grill 23 is positioned in direct contact with the lower portion of the intake grill 22, when the exhaust grill 23 is upwardly adjusted, when the intake grill 22 is adjusted downward, the amount of air discharged to the exhaust grill 23 may be affected by the human body. Can be provided directly to the height can be the best indoor heating and cooling effect can be exerted.

또한 공조기(20)의 실내측 열교환기(24)는, 입구측에서 서로 분기된 후 출구측에서 다시 합쳐지는 제 1 및 제 2 관형 열교환기(24a, 24b)로 구성되는 이중 열교환기로 형성되고, 제 2 관형 열교환기(24b) 상에는 난방시에는 흐름을 차단하고 냉방시에만 냉매의 흐름을 가능하게 하는 역지밸브(28)가 구비되는 것이 바람직하다.In addition, the indoor heat exchanger 24 of the air conditioner 20 is formed of a double heat exchanger composed of first and second tubular heat exchangers 24a and 24b which branch off from each other at the inlet side and then merge again at the outlet side, On the second tubular heat exchanger (24b) is preferably provided with a check valve 28 to block the flow during heating and to allow the flow of the refrigerant only during cooling.

전술한 공조기(20)의 실내측 열교환기(24)의 구성으로 인해 난방시 냉매는 제 2 관형 열교환기(24b)로는 관류하지 못하고 제 1 관형 열교환기(24a)만을 관류하여 응축기(30)로 제공됨에 따라 예를 들어 제 1 및 제 2 관형 열교환기(24a, 24b)의 냉매흐름량이 7 : 3으로 형성될 경우 공조기(20)에서 70%의 난방부하가 소진되고 나머지 30%의 난방부하는 증발기(60)로 냉매증발을 위한 열을 제공하는 등 응축기(30)에서 냉방부하와의 열교환을 통해 소진된다.Due to the configuration of the indoor heat exchanger 24 of the air conditioner 20 described above, the refrigerant does not flow through the second tubular heat exchanger 24b during the heating, but flows only through the first tubular heat exchanger 24a to the condenser 30. As provided, for example, when the refrigerant flow rates of the first and second tubular heat exchangers 24a and 24b are formed to be 7: 3, 70% of the heating load is exhausted in the air conditioner 20 and the remaining 30% of the heating load is provided. The evaporator 60 is exhausted through heat exchange with the cooling load in the condenser 30, such as providing heat for refrigerant evaporation.

보통 난방부하의 일부분을 실외기에 해당하는 응축기(30)에서 소진시킬 경우 난방효율이 저하된다고 생각될 수 있으나, 종래와 같이, 난방부하의 일부분이 실외기에 해당하는 응축기(30)에서 그냥 버려지는 경우에는 외기온도의 저하에 따른 냉방부하의 잔존으로 인해 적상이 생김에 따라 효율이 떨어지는 문제점이 있겠지만, 본 발명의 경우에는 난방부하의 일부분이 응축기(30)에서 그냥 버려짐에 따라지는 것이 아니라 증발기(60)로 냉매증발을 위한 열을 제공하는 등 냉방부하와 열교환됨에 따라 냉방부하를 모두 소진시킴으로써 외기온도의 저하에 따른 문제점이 해결됨과 동시에 전체적인 효율이 증대되는 것이다. Usually, when the part of the heating load is exhausted in the condenser 30 corresponding to the outdoor unit, the heating efficiency may be deteriorated. However, as in the prior art, when the part of the heating load is simply discarded in the condenser 30 corresponding to the outdoor unit. There is a problem that the efficiency is lowered due to the dropping of the cooling load due to the remaining of the cooling load due to the decrease in the outside air temperature, but in the case of the present invention, a portion of the heating load is not simply discarded in the condenser 30, but the evaporator (60). As the heat exchanged with the cooling load such as providing heat for the evaporation of the refrigerant, the cooling load is exhausted so that the problem caused by the decrease in the outside temperature is solved and the overall efficiency is increased.

전술한 공조기(20)의 실내측 열교환기(24)의 구성으로 인해 냉방시 냉매는 제 1 및 제 2 관형 열교환기(24a, 24b)를 모두 관류하여 압축기(10)로 제공되는데, 이 경우에는 통상의 냉방사이클과 마찬가지로 냉방부하 100%가 공조기(20)에서 실내공기와의 열교환에 의해 모두 소진된다.Due to the configuration of the indoor heat exchanger 24 of the air conditioner 20 described above, during cooling, the refrigerant flows through both the first and second tubular heat exchangers 24a and 24b and is provided to the compressor 10. As in the normal cooling cycle, 100% of the cooling load is exhausted by heat exchange with the indoor air in the air conditioner 20.

전술한 공조기(20)에는 응축기(30)가 연결되는데, 이 응축기(30)는 난방시 차가운 실외공기와의 열교환을 통해 공조기(20)에서 열교환된 냉매를 응축시키고 냉방시에는 더운 실내공기와의 열교환을 통해 냉방용 팽창밸브(90)을 관류하면서 팽창된 냉매를 가열시켜 증발시켜 압축기(10)로 제공하는 것으로, 공랭식으로 구성되는 실외측 열교환기로 형성된다. The air conditioner 20 is connected to the condenser 30, which condenses the refrigerant heat exchanged in the air conditioner 20 through heat exchange with cold outdoor air during heating, and cools the air with hot indoor air during cooling. The expanded refrigerant is heated and evaporated while flowing through the cooling expansion valve 90 through heat exchange to be provided to the compressor 10, and is formed as an outdoor heat exchanger configured by air cooling.

전술한 응축기(30)에는 난방용 드라이어(40)가 연결되는데, 이 난방용 드라이어(40)는 그 내부에 건조제가 봉입되어 냉매나 배관 속의 수분을 흡수함으로써 냉매가 탄화 및 산화되는 것을 방지함과 동시에 모세관(150)에서 수분이 결빙되는 것을 방지하는 역할을 하는 것으로, 냉매의 저장과 수분제거가 동시에 가능한 리시버 드라이어로 형성되는 것이 바람직하다. The above-mentioned condenser 30 is connected to a heating dryer 40. The heating dryer 40 is filled with a desiccant to absorb moisture in the refrigerant or pipes, thereby preventing the refrigerant from being carbonized and oxidized and capillary tubes. As a function of preventing moisture from freezing at 150, it is preferable that the receiver be formed of a receiver dryer capable of simultaneously storing and removing moisture.

전술한 난방용 드라이어(40)에는 난방용 팽창밸브(50)가 연결되는데, 이 난방용 팽창밸브(50)는 난방용 드라이어(40)로부터 토출되는 고압의 액체냉매를 저압의 냉매로 팽창시켜 그 끓는점을 낮춤으로써 증발이 용이하게 일어날 수 있도록 하는 것으로, 통상의 전자식 팽창밸브로 형성되는 것이 바람직하다. The heating expansion valve 50 is connected to the above-described heating dryer 40, and the heating expansion valve 50 expands the high pressure liquid refrigerant discharged from the heating dryer 40 into a low pressure refrigerant to lower its boiling point. In order to facilitate the evaporation, it is preferable that the evaporation is made of a conventional electronic expansion valve.

전술한 난방용 팽창밸브(50)에는 증발기(60)가 연결되는데, 이 증발기(60)는 난방시 난방용 팽창밸브(50)에서 팽창된 냉매를 응축기(30)를 관류하는 냉매의 열로 증발시켜 압축기(10)로 다시 제공하는 역할을 하는 것으로, 응축기(30)를 관류하도록 형성되며 응축기(30)와의 열교환을 통해 냉매를 증발시킨 후 압축기(10)로 제공하는 역할을 하는 것으로, 통상의 관형열교환기의 구성을 가진다.An evaporator 60 is connected to the above-described heating expansion valve 50, and the evaporator 60 evaporates the refrigerant expanded by the heating expansion valve 50 during heating to the heat of the refrigerant flowing through the condenser 30. It serves to provide back to the 10, it is formed to flow through the condenser 30 and serves to provide the compressor 10 after evaporating the refrigerant through heat exchange with the condenser 30, a conventional tubular heat exchanger Has the configuration of.

여기서 증발기(60)가 응축기(30)를 관류한다는 의미는 증발기(60)가 실제로 실외측 열교환기인 응축기(30)의 내부를 따라 배열, 즉 응축기(30)가 증발기(60)를 둘러싸는 이중관로의 구성을 가지는 것 뿐만 아니라 증발기(60)가 응축기(30)에 인접되어 동일형상으로 배열되는 것을 포함한다.Here, the evaporator 60 flows through the condenser 30, which means that the evaporator 60 is arranged along the inside of the condenser 30, which is actually an outdoor side heat exchanger, that is, a double pipe in which the condenser 30 surrounds the evaporator 60. In addition to having a configuration of the evaporator 60 includes adjacent to the condenser 30 is arranged in the same shape.

본 발명에 따른 히트펌프식 냉난방장치(1)의 경우에는 증발기(60)가 응축기(30)를 관류하는 구성을 가짐에 따라 응축기(30)의 경우에는 동절기 외기온도로 인한 과냉각이 방지되고 증발기(60)의 경우에는 냉매증발을 위한 열을 응축기(30)로부터 공급받을 수 있어 공조기(20)의 난방부하의 일부분이 응축기(30)에서 냉방부하와의 열교환됨에 따라 냉방부하를 모두 소진시키는 구조로 형성된다.In the case of the heat pump type air conditioner 1 according to the present invention, the evaporator 60 has a configuration through which the condenser 30 flows, and thus, in the case of the condenser 30, overcooling due to the outdoor air temperature is prevented and the evaporator 60 is prevented. In the case of), the heat for refrigerant evaporation can be supplied from the condenser 30 so that a part of the heating load of the air conditioner 20 is exhausted with the cooling load in the condenser 30 so as to exhaust the cooling load. do.

전술한 본 발명에 따른 히트펌프식 냉난방장치(1)는 압축기(10)와 공조기(20) 사이에 구비되는 사방밸브(70)를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직한데, 이 사방밸브(70)는 난방시에는 압축기(10)로부터 토출된 고온고압의 냉매가 공조기(20)로 제공되도록 함과 동시에 증발기(60)를 관류한 냉매가 압축기(10)로 다시 제공되도록 유로를 설정하며 냉방시에는 압축기(10)로부터 토출된 고온고압의 냉매가 증발기(60)로 제공되도록 함과 동시에 공조기(20)를 관류한 냉매가 압축기(10)로 다시 제공되도록 유로를 설정하는 역할을 한다. Heat pump type air-conditioning device 1 according to the present invention described above preferably comprises a four-way valve 70 provided between the compressor 10 and the air conditioner 20, this four-way valve 70 is heating At this time, the high temperature and high pressure refrigerant discharged from the compressor 10 is provided to the air conditioner 20, and at the same time, the flow path is set so that the refrigerant flowing through the evaporator 60 is provided to the compressor 10 again. The high temperature and high pressure refrigerant discharged from 10) is provided to the evaporator 60, and at the same time, the flow path is set so that the refrigerant flowing through the air conditioner 20 is provided to the compressor 10 again.

또한 전술한 본 발명에 따른 히트펌프식 냉난방장치(1)는, 냉방사이클의 완성을 위해, 증발기(60)에 분기 연결되고 냉방시 증발기(60)로부터 토출되는 냉매를 건조시키는 냉방용 드라이어(80)와, 냉방용 드라이어(80)에 연결되고 냉방시 냉방용 드라이어(80)로부터 토출되는 냉매를 팽창시켜 공조기(20)로 제공하는 냉방용 팽창밸브(90)와, 냉방시에만 개방되고 냉방용 팽창밸브(90)를 공조기(20)에 분기연결시키는 냉방용 연결관로(100)를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, the heat pump type air conditioner (1) according to the present invention described above is connected to the evaporator (60) to complete the cooling cycle, the cooling dryer (80) for drying the refrigerant discharged from the evaporator (60) during cooling ), A cooling expansion valve (90) connected to the cooling dryer (80) and expanding the refrigerant discharged from the cooling dryer (80) during cooling to provide to the air conditioner (20); It is preferable that the expansion valve 90 further comprises a cooling connection pipe line 100 for branching the air conditioner 20.

특히 냉방용 팽창밸브(90)는 전자식 팽창밸브로 형성되는 것이 바람직하고, 냉방용 연결관로(100) 상에는 냉방시에만 개방되어 냉방용 연결관로(100)가 연결되 도록 하는 서보밸브(101 및 103)와, 그 흐름방향을 일방향으로만 허용하는 역지밸브(105, 107) 등이 구비될 필요가 있다. In particular, the cooling expansion valve 90 is preferably formed of an electronic expansion valve, the servo valves 101 and 103 which are opened only during cooling on the cooling connection pipe path 100 so that the cooling connection pipe path 100 is connected. And check valves 105 and 107 for allowing the flow direction in only one direction.

또한 전술한 본 발명에 따른 히트펌프식 냉난방장치(1)는, 더욱 효율적인 난방싸이클이 이루어질 수 있도록 증발기(60)와 사방밸브(70) 사이 관로에 구비되어 난방용 팽창밸브(50)로 작동을 위한 제어신호를 제공하는 제 1 온도센서(110)를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직한데, 이 경우 난방용 팽창밸브(50)는 제 1 온도센서(110)에 의해 감지되는 냉매, 즉 압축기(10)로 유입되는 냉매의 온도가 설정온도 보다 낮아지면, 다시 말해 냉방부하가 잔존하게 되는 경우에는 그 자체를 관류하여 팽창되는 냉매의 양을 줄이거나 냉매팽창의 정도를 감소시키는 방향으로 제어될 수 있도록 전자식 팽창밸브로 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the heat pump type air conditioner (1) according to the present invention described above is provided in the conduit between the evaporator 60 and the four-way valve 70 to operate a more efficient heating cycle for the operation as a heating expansion valve (50) It is preferable to further include a first temperature sensor 110 for providing a control signal, in this case, the heating expansion valve 50 is introduced into the refrigerant, that is, the compressor 10 is detected by the first temperature sensor 110. When the temperature of the refrigerant is lower than the set temperature, that is, when the cooling load remains, the expansion valve flows through itself to reduce the amount of expanded refrigerant or to reduce the amount of expansion of the refrigerant. It is preferable that it consists of.

또한 전술한 본 발명에 따른 히트펌프식 냉난방장치(1)는, 더욱 효율적인 냉방싸이클이 이루어질 수 있도록 사방밸브(70)와 압축기(10) 사이 관로에 구비되어 냉방용 팽창밸브(90)로 작동을 위한 제어신호를 제공하는 제 2 온도센서(120)를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직한데, 이 경우 냉방용 팽창밸브(90)는 제 2 온도센서(120)에 의해 감지되는 냉매, 즉 압축기(10)로 유입되는 냉매의 온도가 설정온도 보다 높아지면, 다시 말해 난방부하가 잔존하게 되는 경우에는 그 자체를 관류하여 팽창되는 냉매의 양을 증가시키거나 냉매팽창의 정도를 증가시키는 방향으로 제어될 수 있도록 전자식 팽창밸브로 구성되는 것이 바람직하다. In addition, the heat pump type air conditioner 1 according to the present invention is provided in the conduit between the four-way valve 70 and the compressor 10 so that a more efficient cooling cycle can be made to operate as an expansion valve 90 for cooling. It is preferable to further comprise a second temperature sensor 120 for providing a control signal for this, in this case the cooling expansion valve 90 is a refrigerant sensed by the second temperature sensor 120, that is, the compressor 10 When the temperature of the refrigerant flowing into is higher than the set temperature, that is, when the heating load remains, it flows through itself so as to increase the amount of the expanded refrigerant or to increase the degree of expansion of the refrigerant. It is preferably composed of an electronic expansion valve.

또한 전술한 본 발명에 따른 히트펌프식 냉난방장치(1)는, 압축기(10)에 구비되는 제 3 온도센서(130)와, 난방용 팽창밸브(50)의 전방과 후방에 분기연결되는 난방용 바이패스관로(140)와, 난방용 바이패스관로(140) 상에 구비되며 난방시 그 내부를 관류하는 냉매를 팽창시키는 모세관(150)과, 난방용 바이패스관로(140) 상에서 모세관(150)의 전방에 설치되며 제 3 온도센서(130)에 의한 외기온도가 설정온도 이하일 경우 폐쇄되는 난방조절용 서보밸브(160)를 더 포함하여 이루어진다.In addition, the heat pump type heating and cooling device 1 according to the present invention, the heating bypass is branched to the front and rear of the third temperature sensor 130 and the heating expansion valve 50 provided in the compressor 10. The capillary tube 150, which is provided on the heating bypass pipe line 140, expands the refrigerant flowing through the inside of the heating pipe, and is installed in front of the capillary pipe 150 on the heating bypass pipe path 140. And further includes a heating control servovalve 160 that is closed when the outside temperature by the third temperature sensor 130 is less than or equal to the set temperature.

전술한 구성에 의해 동절기 난방시에 제 3 온도센서(130)에서 검출된 외기온도가 설정온도 보다 높은 경우에는 난방용 바이패스관로(140)를 개폐하는 난방조절용 서보밸브(160)가 개방됨에 따라 난방용 드라이어(40)로부터 토출되는 냉매는 난방용 팽창밸브(50)와 모세관(150)을 통해 팽창되는 반면에, 제 3 온도센서(130)에서 검출된 외기온도가 설정온도 이하인 경우에는 난방용 바이패스관로(140)를 개폐하는 난방조절용 서보밸브(160)가 폐쇄됨에 따라 난방용 드라이어(40)로부터 토출되는 냉매는 난방용 팽창밸브(50)를 통해서만 팽창될 수 있어 증발기(60)로 유입되는 냉매량이 조절될 수 있게 된다. When the outside air temperature detected by the third temperature sensor 130 is higher than the set temperature during the winter heating by the above-described configuration, the heating control servovalve 160 for opening and closing the heating bypass pipe 140 is opened for heating. While the refrigerant discharged from the dryer 40 is expanded through the heating expansion valve 50 and the capillary tube 150, when the outside air temperature detected by the third temperature sensor 130 is lower than or equal to the set temperature, the heating bypass pipe line ( As the servo valve 160 for opening and closing the heating and closing 140 is closed, the refrigerant discharged from the heating dryer 40 may be expanded only through the expansion valve 50 for heating, and thus the amount of refrigerant flowing into the evaporator 60 may be controlled. Will be.

또한 전술한 본 발명에 따른 히트펌프식 냉난방장치(1)는, 압축기(10)와 사뱅밸브(70) 사이에 설치되는 어큐뮬레이터(170)를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직한데, 이 어큐뮬레이터(170)는 압축기(10)로부터 토출되는 냉매를 축적하여 사방밸브(70)로 필요한 양의 냉매를 제공함으로써 전체적인 냉매흐름을 균일하게 조절하는 것으로, 통상의 냉매용 어큐뮬레이터의 구성을 가진다.In addition, the heat pump type air-conditioning apparatus 1 according to the present invention described above preferably further comprises an accumulator 170 installed between the compressor 10 and the savang valve 70, the accumulator 170 is By accumulating the refrigerant discharged from the compressor 10 and providing the required amount of refrigerant to the four-way valve 70, the overall refrigerant flow is uniformly regulated.

이하, 첨부도면을 참조하여, 본 발명에 따른 히트펌프식 냉난방장치의 전체작동을 설명하면 다음과 같다:Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the overall operation of the heat pump type heating and cooling device according to the present invention will be described as follows:

동절기의 난방시에는 도 1에 도시되는 바와 같이, 압축기(10)로부터 토출된 고온고압의 냉매가 어큐뮬레이터(170)와 사방밸브(70)를 거쳐 공조기(20)의 제 1 관형 열교환기(24a)만을 거치면서 실내공기와의 열교환을 통해 실내를 난방시킨 후 응축기(30)로 유입되어 응축된 다음 난방용 드라이어(40)를 거쳐 난방용 팽창밸브(50)를 팽창된 후 응축기(30)를 관류하는 증발기(60)를 거쳐 증발된 후 사방밸브(70)를 거쳐 압축기(10)로 다시 유입되는 것을 반복하게 된다.In the heating of the winter season, as shown in FIG. 1, the high temperature and high pressure refrigerant discharged from the compressor 10 passes through the accumulator 170 and the four-way valve 70 to form the first tubular heat exchanger 24a of the air conditioner 20. An evaporator that heats the room through heat exchange with indoor air while passing through the bay, flows into the condenser 30, condenses, expands the expansion valve 50 for heating, and then flows through the condenser 30 through the heating dryer 40. After evaporating through (60), it is repeated to flow back into the compressor (10) via the four-way valve (70).

이 경우에 냉매는 공조기(20)의 실내측 열교환기(24)의 제 2 관형 열교환기(24b)로는 관류하지 못하고 제 1 관형 열교환기(24a)만을 관류하여 응축기(30)로 제공됨에 따라 예를 들어 제 1 및 제 2 관형 열교환기(24a, 24b)의 냉매흐름량이 7 : 3으로 형성될 경우 공조기(20)에서 70%의 난방부하가 소진되고 증발기(60)가 응축기(30)를 관류함에 따라 나머지 30%의 난방부하는 증발기(60)로 냉매증발을 위한 열을 제공하는 등 응축기(30)에서 냉방부하와의 열교환됨에 따라 냉방부하를 모두 소진시키게 된다.In this case, the refrigerant cannot flow through the second tubular heat exchanger 24b of the indoor heat exchanger 24 of the air conditioner 20, but flows through only the first tubular heat exchanger 24a to the condenser 30. For example, when the flow rate of the refrigerant of the first and second tubular heat exchangers 24a and 24b is 7: 3, 70% of the heating load is exhausted in the air conditioner 20, and the evaporator 60 flows through the condenser 30. As a result, the remaining 30% of the heating load exhausts the cooling load as the heat exchanger with the cooling load in the condenser 30 provides heat for evaporation of the refrigerant to the evaporator 60.

보통 난방부하의 일부분을 실외기에 해당하는 응축기(30)에서 소진시킬 경우 난방효율이 저하된다고 생각될 수 있으나, 난방부하의 일부분이 실외기에 해당하는 응축기(30)에서 그냥 버려지는 것이 아니라 냉방부하와 열교환됨에 따라 냉방부하를 모두 소진시킴으로써 난방효율이 급격히 저하되고 잔존하는 냉방부하로 인해 적상이 생기는 등의 외기온도의 저하에 따른 문제점을 모두 해소함으로써 전체적인 효율이 증대되는 것이다. Usually, when the part of the heating load is exhausted in the condenser 30 corresponding to the outdoor unit, the heating efficiency may be deteriorated. However, the part of the heating load is not simply discarded in the condenser 30 corresponding to the outdoor unit. As the heat exchanger consumes all of the cooling load, the heating efficiency is drastically reduced, and the overall efficiency is increased by solving all the problems caused by the drop in the outside temperature such as dropping due to the remaining cooling load.

또한 난방용 팽창밸브(50)의 경우 냉방부하의 잔존으로 인해 제 1 온도센 서(110)에 의해 감지되는 냉매의 온도, 즉 압축기(10)로 유입되는 냉매의 온도가 설정온도 보다 낮아질 경우에는 그 자체를 관류하여 팽창되는 냉매의 양을 줄이거나 냉매팽창의 정도를 감소시키는 방향으로 제어됨에 따라 난방효율을 더욱 증대시킬 수 있게 된다.In addition, in the case of the heating expansion valve 50, when the temperature of the refrigerant sensed by the first temperature sensor 110, ie, the temperature of the refrigerant flowing into the compressor 10, becomes lower than the set temperature due to the remaining of the cooling load. It is possible to further increase the heating efficiency as it is controlled in a direction to reduce the amount of the expanded refrigerant by flowing through itself or to reduce the degree of expansion of the refrigerant.

뿐만 아니라 제 3 온도센서(130)에서 검출된 외기온도가 설정온도 보다 높은 경우에는 난방용 바이패스관로(140)를 개폐하는 난방조절용 서보밸브(160)가 개방됨에 따라 난방용 드라이어(40)로부터 토출되는 냉매는 난방용 팽창밸브(50)와 모세관(150)을 통해 팽창되는 반면에, 제 3 온도센서(130)에서 검출된 외기온도가 설정온도 이하인 경우에는 난방용 바이패스관로(140)를 개폐하는 난방조절용 서보밸브(160)가 폐쇄됨에 따라 난방용 드라이어(40)로부터 토출되는 냉매는 난방용 팽창밸브(50)를 통해서만 팽창될 수 있어 증발기(60)로 유입되는 냉매량이 조절할 수 있어 외기 온도 저하에 따른 문제점들이 최대한 해소될 수 있게 된다. In addition, when the outside air temperature detected by the third temperature sensor 130 is higher than the set temperature, the heating control servovalve 160 which opens and closes the heating bypass pipe 140 is opened and is discharged from the heating dryer 40. While the refrigerant is expanded through the heating expansion valve 50 and the capillary tube 150, when the outside air temperature detected by the third temperature sensor 130 is less than the set temperature for heating control for opening and closing the heating bypass pipe 140 As the servo valve 160 is closed, the refrigerant discharged from the heating dryer 40 can be expanded only through the expansion valve 50 for heating, so that the amount of refrigerant flowing into the evaporator 60 can be controlled, thereby reducing the external air temperature. It can be solved as much as possible.

하절기의 냉방시에는 도 2에 도시되는 바와 같이, 압축기(10)로부터 토출된 고온고압의 냉매가 어큐뮬레이터(170)와 사방밸브(70)를 거쳐 증발기(60)로 유입된 후 외부공기와의 열교환에 의해 응축된 후 냉방용 드라이어(80)를 거쳐 냉방용 팽창밸브(90)를 팽창된 다음 공조기(20)의 제 1 및 제 2 관형 열교환기(24a 및 24b)를 거치면서 실내공기와의 열교환을 통해 실내를 냉방시킨 후 사방밸브(70)를 거쳐 압축기(10)로 다시 유입되는 것을 반복하게 된다. 이 경우에 통상의 냉방사이클과 마찬가지로 냉매는 공조기(20)의 제 1 및 제 2 관형 열교환기(24a, 24b)를 모두 거침에 따라 공조기(20)의 냉방부하가 100% 모두 응축부하로 소진되게 된다.During the summer cooling, as shown in FIG. 2, the high temperature and high pressure refrigerant discharged from the compressor 10 flows into the evaporator 60 through the accumulator 170 and the four-way valve 70, and then heat exchanges with external air. After condensation by the air-cooling dryer 80 through the expansion expansion valve 90 for cooling and then the first and second tubular heat exchanger (24a and 24b) of the air conditioner 20 while the heat exchange with the indoor air After cooling the room through the four-way valve 70 it is repeated to flow back into the compressor (10). In this case, as in the normal cooling cycle, the refrigerant passes through both the first and second tubular heat exchangers 24a and 24b of the air conditioner 20 such that 100% of the cooling load of the air conditioner 20 is exhausted to the condensation load. do.

도 1은 본 발명에 따른 히트펌프식 냉난방장치의 난방사이클을 설명하는 블럭구성도.1 is a block diagram illustrating a heating cycle of a heat pump type air conditioner according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 히트펌프식 냉난방장치의 냉방사이클을 설명하는 블럭구성도.Figure 2 is a block diagram illustrating a cooling cycle of the heat pump type air conditioner according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 히트펌프식 냉난방장치에 있어서, 공조기의 개략구조도.3 is a schematic structural diagram of an air conditioner in a heat pump type heating and cooling device according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1 : 본 발명에 따른 히트펌프식 냉난방장치1: heat pump type heating and cooling device according to the present invention

10 : 압축기10: compressor

20 : 공조기20: air conditioner

30 : 응축기30: condenser

40 : 난방용 드라이어40: heating dryer

50 : 난방용 팽창밸브50: expansion valve for heating

60 : 증발기60: evaporator

70 : 사방밸브70: four-way valve

80 : 냉방용 드라이어80: cooling dryer

90 : 냉방용 팽창밸브90: cooling expansion valve

100 : 냉방용 연결관로100: cooling connector

110 : 제 1 온도센서110: first temperature sensor

120 : 제 2 온도센서120: second temperature sensor

130 : 제 3 온도센서130: third temperature sensor

140 : 난방용 바이패스관로 140: bypass pipe for heating

150 : 모세관150 capillary

160 : 난방조절용 서보밸브160: Servo valve for heating control

170 : 어큐뮬레이터170: Accumulator

Claims (8)

냉매를 압축시켜 토출시키는 압축기;A compressor for compressing and discharging the refrigerant; 상기 압축기에 연결되고 상기 압축기로부터 토출된 고온의 냉매가 관류되면서 실내를 난방시키는 공조기;An air conditioner connected to the compressor and heating the room while the high temperature refrigerant discharged from the compressor flows through the compressor; 상기 공조기에 연결되고 상기 공조기에서 열교환된 냉매가 관류하는 실외측 열교환기로 형성되며 난방시 실외공기와의 열교환을 통해 상기 공조기에서 열교환된 냉매를 응축시키는 응축기;A condenser connected to the air conditioner and formed as an outdoor heat exchanger through which the refrigerant heat-exchanged in the air conditioner flows, and condensing the refrigerant heat-exchanged in the air conditioner through heat exchange with outdoor air during heating; 상기 응축기에 연결되고 상기 응축기로부터 토출되는 냉매를 건조시키는 난방용 드라이어;A heating dryer connected to the condenser and drying the refrigerant discharged from the condenser; 상기 난방용 드라이어에 연결되고 상기 난방용 드라이어로부터 토출되는 냉매를 팽창시키는 난방용 팽창밸브;A heating expansion valve connected to the heating dryer and expanding the refrigerant discharged from the heating dryer; 상기 난방용 팽창밸브에 연결되고 상기 응축기를 관류하도록 형성되며 상기 응축기와의 열교환을 통해 냉매를 증발시킨 후 상기 압축기로 제공하는 증발기를 포함하여 이루어지는 히트펌프식 냉난방장치.And an evaporator which is connected to the heating expansion valve and flows through the condenser and provides the compressor after evaporating the refrigerant through heat exchange with the condenser. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 압축기와 상기 공조기 사이에 구비되고 난방시에는 상기 압축기로부터 토출된 고온고압의 냉매를 상기 공조기로 제공함과 동시에 상기 증발기를 관류한 냉매를 상기 압축기로 제공하며 냉방시에는 상기 압축기로부터 토출된 고온고압의 냉매를 상기 증발기로 제공함과 동시에 상기 응축기를 관류한 냉매를 압축기로 제공하는 사방밸브를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 히트펌프식 냉난방장치. The high temperature and high pressure discharged from the compressor is provided between the compressor and the air conditioner, and provides the high temperature and high pressure refrigerant discharged from the compressor to the air conditioner when heating, and the refrigerant flowing through the evaporator to the compressor, and during cooling. And a four-way valve for providing the refrigerant to the evaporator and simultaneously providing the refrigerant flowing through the condenser to the compressor. 청구항 2에 있어서, The method according to claim 2, 상기 증발기에 분기 연결되고 상기 증발기로부터 토출되는 냉매를 건조시키는 냉방용 드라이어;A cooling dryer branched to the evaporator and drying the refrigerant discharged from the evaporator; 상기 냉방용 드라이어에 연결되고 상기 냉방용 드라이어로부터 토출되는 냉매를 팽창시켜 상기 공조기로 제공하는 냉방용 팽창밸브; 및A cooling expansion valve connected to the cooling dryer and expanding the refrigerant discharged from the cooling dryer to provide to the air conditioner; And 냉방시에만 개방되고 상기 냉방용 팽창밸브를 상기 공조기에 분기연결시키는 냉방용 연결관로를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 히트펌프식 냉난방장치. A heat pump type heating and cooling device, characterized in that it further comprises a cooling connection pipe that is opened only during cooling and branching the cooling expansion valve to the air conditioner. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3, 상기 증발기와 상기 사방밸브 사이 관로에 구비되어 상기 난방용 팽창밸브로 작동을 위한 제어신호를 제공하는 제 1 온도센서; 및 A first temperature sensor provided in a conduit between the evaporator and the four-way valve to provide a control signal for operating as the heating expansion valve; And 상기 사방밸브와 상기 압축기 사이 관로에 구비되어 상기 냉방용 팽창밸브로 작동을 위한 제어신호를 제공하는 제 2 온도센서를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 히트펌프식 냉난방장치. And a second temperature sensor provided in a conduit between the four-way valve and the compressor to provide a control signal for operating as the cooling expansion valve. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 압축기에 구비되는 제 3 온도센서;A third temperature sensor provided in the compressor; 상기 제 1 팽창밸브의 전방과 후방에 분기연결되는 난방용 바이패스관로;A heating bypass pipe branched to the front and the rear of the first expansion valve; 상기 난방용 바이패스관로 상에 구비되며 난방시 그 내부를 관류하는 냉매를 팽창시키는 모세관; 및A capillary tube provided on the heating bypass pipe path and expanding a refrigerant flowing through the inside of the heating tube; And 상기 바이패스관로 상에서 상기 모세관의 전방에 설치되며 상기 제 3 온도센서에 의한 외기온도가 설정온도 이하일 경우 폐쇄되는 난방조절용 서보밸브;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 히트펌프식 냉난방장치.And a heating control servovalve installed at the front of the capillary tube on the bypass pipe and closed when the outside air temperature of the third temperature sensor is lower than or equal to a set temperature. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5, 상기 압축기와 상기 사뱅밸브 사이에 설치되어 상기 압축기로부터 토출되는 냉매를 축적하는 어큐뮬레이터를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 히트펌프식 냉난방장치.And an accumulator installed between the compressor and the savior valve to accumulate refrigerant discharged from the compressor. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 공조기는, 케이스와, 상기 케이스의 전면 상측에 설치되는 흡기그릴과, 상기 케이스의 전면 상측에 설치되고 상기 흡기그릴의 바로 아래에 연접형성되는 배기그릴과, 상기 케이스의 내부 하측에 설치되는 실내측 열교환기와, 상기 케이스의 내부에 구비되며 상기 흡기그릴를 통해 실내공기를 흡입하여 상기 배기그릴로 배출되도록 흡인력을 발생시키는 팬과, 상기 흡기그릴를 통해 흡입된 실내공기를 하향전환시켜 상기 실내측 열교환기를 통과시킨 후 다시 상향전환시켜 상기 배기그릴로 제공하도록 상기 케이스의 내부에 유동관로를 형성하는 내부격벽과, 상기 내부격벽에 구비되어 실내온도 또는 상기 배기그릴을 통해 토출되는 공기의 온도가 설정온도 이하인 경우 개방되어 상기 실내측 열교환기를 통과한 공기를 다시 상기 실내측 열교환기로 되돌려 재가열되도록 하는 댐퍼부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 히트펌프식 냉난방장치.The air conditioner includes a case, an intake grill installed on an upper side of the case, an exhaust grill installed on an upper side of the case, and directly formed below the intake grill, and an indoor bottom installed inside the case. A side heat exchanger, a fan provided inside the case and generating suction force to suck the indoor air through the intake grill to be discharged to the exhaust grill, and down-convert the indoor air sucked through the intake grill to the indoor side heat exchanger. After passing through the upstream again to the exhaust grill to provide a flow path in the interior of the casing, and the inner partition is provided in the inner partition or the temperature of the air discharged through the exhaust grill is less than the set temperature If it is opened, the air passing through the indoor heat exchanger back to the indoor heat exchanger Heat pump type heating and cooling device comprising a damper member for returning to the reheat. 청구항 7에 있어서,The method of claim 7, 상기 공조기의 실내측 열교환기는, 입구측에서 서로 분기된 후 출구측에서 다시 합쳐지는 제 1 및 제 2 관형 열교환기로 구성되는 이중 열교환기로 형성되고, 상기 제 2 관형 열교환기 상에는 난방시에는 흐름을 차단하고 냉방시에만 냉매의 흐름을 가능하게 하는 역지밸브가 구비됨에 따라 난방시 냉매는 상기 제 2 관형 열교환기로는 관류하지 못하고 상기 제 1 관형 열교환기만을 관류하여 상기 응축기로 제공되고 냉방시 냉매는 상기 제 1 및 제 2 관형 열교환기를 관류하여 상기 증발기로 제공되는 것을 특징으로 하는 히트펌프식 냉난방장치. The indoor heat exchanger of the air conditioner is formed of a double heat exchanger consisting of first and second tubular heat exchangers branched together at the inlet side and then merged again at the outlet side, and blocking the flow during heating on the second tubular heat exchanger. And a check valve for allowing a refrigerant to flow only during cooling, the refrigerant does not flow through the second tubular heat exchanger, but only flows through the first tubular heat exchanger to the condenser, while the refrigerant cools the air. Heat pump type heating and cooling device characterized in that the first and second tubular heat exchanger through the flow through the evaporator.
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