KR100187254B1

KR100187254B1 - 다수의 실내기를 구비한 공기조화기

Info

Publication number: KR100187254B1
Application number: KR1019960012033A
Authority: KR
Inventors: 박혁범
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1996-04-19
Filing date: 1996-04-19
Publication date: 1999-05-01
Also published as: KR970070812A

Abstract

본 발명은 다수의 실내기를 구비한 공기조화기에 관한 것으로서, 실외기와 다수대의 실내기를 조합함에 의해 다수의 실내공간을 냉/난방하는 공기조화기에 있어서, 상기 실내기와 실외기사이에는 다수의 모세관과 전자밸브에 의해 냉매를 분배하여 팽창시키는 분배팽창수단(71)이 배설되어 있고, 상기 실외기에는 상기 다수의 실내기의 조합운전에 따라 냉매토출량을 가감하도록 다수의 압축기가 배설되어 있는 것을 특징으로 하며, 이와 같이 구성되어 있으므로, 다양한 종류의 일반분리형 실내기를 결합할 수 있고 다수의 실내기에 대응시켜 다수의 압축기를 결합하여 다수의 실내공간을 냉/난방할 수 있게 하여, 실내기의 호환성을 높이고 개발비용을 절감할 뿐만 아니라 에너지 효율을 높이고 각 실내기의 냉방능력을 크게 한다.

Description

다수의 실내기를 구비한 공기조화기

제1도는 일반적인 공기조화기의 개략적인 시스템도.

제2도는 종래 다수의 실내기를 구비한 공기조화기의 시스템도.

제3도는 본 발명의 일실시예에 의한 다수의 실내기를 구비한 공기조화기를 나타내는 시스템도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

61 : 실외기 63,65,67,69 : 제1, 제2, 제3, 제4실내기

71 : 분배팽창수단 73,75 : 제1, 제2압축기

77 : 제1실외열교환기 79 : 제2실외열교환기

85,87,89,91 : 제1, 제2, 제3, 제4실내열교환기

93 : 주팽창부 95 : 보조팽창부

97 : 매개수단

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 특히, 다수의 압축기를 구비한 실외기와 다수의 실내기를 조합함에 의해 다수의 실내공간을 냉/난방할 수 있는 다수의 실내기를 구비한 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 제1도에 도시한 바와 같이, 실외열교환기를 구비한 실외기(1)와, 실내열교환기를 구비한 실내기(2)로 이루어져 있으며, 공기조화기의 냉방운전시에는 제1도에서 화살표로 표시한 바와 같이 냉매가 흐르는 냉매사이클을 이루면서 냉방한다.

즉, 압축기(3)로부터 토출된 고온고압의 냉매가스가 실외열교환기(응축기)(5)내에서 냉각되어 응축되면서 실외공기와 열교환되고, 상기 액화된 고압의 냉매는 캐필러리튜브 또는 팽창밸브로 된 팽창수단(7)내에 유입되며, 상기 팽창수단(7)내에 유입된 고압의 냉매액은 그 단열팽창효과에 의해 저압의 냉매액으로 변환되어 실내열교환기(증발기)(9)내에 유입되고, 상기 실내열교환기(9)내에서 냉매액은 증발되면서 실내공기와 열교환되어 냉매가스로 변환되며, 상기 냉매가스는 압축기(3)내에 유입되어 압축기(3)에 의해 고온고압의 냉매가스로 변환되는 사이클을 이루면서 냉방된다.

이와 같이 구성된 일반적인 공기조화기는 하나의 실외열교환기(5)를 구비한 한대의 실외기(1)에 하나의 실내열교환기(9)를 구비한 한대의 실내기(2)가 대응되게 설치되어 하나의 실내공간에만 냉/난방할 수 있으므로, 다수의 실내공간에 냉/난방하기 위해서는 공기조화기를 실내공간마다 각각 설치해야 한다는 문제점이 있었다.

상기 문제점을 해결하기 위해서, 한대의 실외기에 다수의 실내기가 대응되게 설치되어 다수의 실내공간을 냉/난방하는 공기조화기가 개발되어 있다.

종래 이러한 종류의 공기조화기의 일예로서 다수의 실내기를 구비한 공기조화기가 제2도에 도시되어 있다.

제2도에 도시한 바와 같은 다수의 실내기를 구비한 공기조화기는 하나의 실외열교환기를 구비한 실외기(11)와, 각각 하나의 실내열교환기를 구비한 다수의 실내기(13,15,17,19)가 냉매관에 의해 연결된 구조로 되어 있다.

상기 실외기(11)는 그 내부에 설치된 압축기(21)의 토출구측에는 다수의 냉매입구와 냉매출구를 가진 실외열교환기(23)가 연결되고, 상기 실외열교환기(23)의 냉매출구측에는 냉매중에 포함된 수분을 제거하도록 드라이어(25)가 접속됨과 동시에 실내기의 운전용량이 작음으로 인한 냉매 과충진을 방지하고 상기 압축기(21)의 내부에 냉매액이 유입하지 않도록 냉매를 팽창시켜 상기 압축기(21)의 냉매유입구로 바이패스시키도록 저압조절밸브(27)가 연결되며, 상기 드라이어(25)의 냉매출구측에는 상기 각 실내기(13,15,17,19)로 유입하는 냉매의 통로를 개폐하도록 개폐밸브(29,31,33,35)가 연결되고, 상기 실외열교환기(23)의 일측에는 공기를 강제대류시켜 열교환효율을 높이도록 도시하지 않은 송풍기가 배설된 구조로 되어 있다.

상기 실내기(13,15,17,19)는 그 각 내부에는 상기 개폐밸브(29,31,33,35)에 각각 연결되는 실내열교환기(37,39,41,43)가 배설되고, 상기 실내열교환기(37,39,41,43)의 냉매입구측에는 상기 실내열교환기(37,39,41,43)로 유입하는 각 냉매를 단열팽창시켜 저온저압의 냉매로 바꾸도록 팽창밸브(45,47,49,51)가 용착결합되며, 상기 실내열교환기(37,39,41,43)의 각 일측에는 공기를 강제대류시켜 열교환효율을 높이도록 도시하지 않은 송풍기가 배설된 구조로 되어 있다. 이때, 상기 팽창밸브(45,47,49,51)에는 상기 실내열교환기(37,39,41,43)의 냉매입구측 온도에 따라 그 팽창도를 조절하도록 감온통(53,55,57,59)이 결합되어 있다.

이와 같이 구성된 종래의 다수의 실내기를 구비한 공기조화기에서, 냉방운전시에는 제2도에서 화살표로 표시한 바와 같이 압축기(21)로부터 토출된 고온고압의 냉매가스는 실외열교환기(23)내로 유입하여 냉각되어 응축되면서 실외공기와 열교환되고, 상기 액화된 고압의 냉매는 드라이어(25)를 거치면서 그 내부에 포함된 수분이 제거된 후, 상기 개폐밸브(29,31,33,35)를 통하여 나누어져 각 팽창밸브(45,47,49,51)내에 유입되며, 상기 팽창밸브(45,47,49,51)내에 유입된 고압의 냉매액은 그 단열팽창효과에 의해 저압의 냉매액으로 변환되어 각 실내열교환기(37,39,41,43)내에 유입되고, 상기 각 실내열교환기(37,39,41,43)내에서 냉매액은 증발되면서 실내공기와 열교환되어 냉매가스로 변환되며, 상기 냉매가스는 다시 모여 압축기(21)내에 유입되어 압축기(21)에 의해 고온고압의 냉매가스로 변환되는 사이클을 이루면서 실내기가 설치된 각 실내공간을 동시에 냉방한다.

그런데, 이와같이 구성된 종래의 다수의 실내기를 구비한 공기조화기에서는, 실내열교환기(37,39,41,43)에 용착결합된 팽창밸브(45,47,49,51)에 의해 실내열교환기(37,39,41,43)에 유입하는 냉매를 팽창시키는 전용의 실내기(13,15,17,19)를 구비하고 있으므로, 일반분리형 실내기를 결합하여 사용할 수 없으므로 호환성이 없어 다수의 실내공간을 동시에 냉/난방하기 위해서는 별도로 공기조화기를 개발해야 한다는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 다수의 실내기를 구비한 공기조화기에서, 특히 위에서 설명한 바와 같이, 한대의 압축기로 3대 내지 4대 이상의 실내기에 냉매를 토출시켜야 하는 다수의 실내기를 구비한 공기조화기에서는 압축기의 용량과 실내기의 총용량을 최적으로 대응시키기가 용이하지 않았다. 즉, 압축기의 용량과 실내기의 총용량을 맞추어 설계/제작하면 한대의 실내기만 운전할 경우에 냉매관로에 냉매가 과충진상태로 되므로 에너지효율이 저조하고, 압축기의 용량에 대해 실내기의 총용량을 크게 하여 설계/제작하면 실내기를 모두 운전할 경우에 각 실내기의 냉방능력이 감소한다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 냉/난방해야 할 실내공간에 따라 다양한 종류의 일반분리형 실내기를 결합하여 다수의 실내공간을 냉/난방할 수 있게 하여, 실내기의 호환성을 높이고 개발비용을 절감하는 다수의 실내기를 구비한 공기조화기를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 다수의 실내기에 대응시켜 다수의 압축기를 결합하여 다수의 실내공간을 냉/난방할 수 있게 하여, 에너지 효율을 높이고 각 실내기의 냉방능력을 크게 하는 다수의 실내기를 구비한 공기조화기를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 이루어진 본 발명에 의한 다수의 실내기를 구비한 공기조화기는 실외기와 다수대의 실내기를 조합함에 의해 다수의 실내공간을 냉/난방하는 공기조화기에 있어서, 상기 실내기와 실외기사이에는 다수의 모세관과 전자밸브에 의해 냉매를 분배하여 팽창시키는 분배팽창수단이 배설되어 있고, 상기 실외기에는 상기 다수의 실내기의 조합운전에 따라 냉매토출량을 가감하도록 다수의 압축기가 배설되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 분배팽창수단은 실내기의 용량에 따라 냉매를 1차로 팽창하는 주팽창부와, 상기 주팽창부에서 팽창한 냉매를 재차 팽창시키는 보조팽창부와, 상기 다수의 실내기의 운전조합에 따라 냉매를 분류/합류하도록 주팽창부와 보조팽창부를 매개하는 매개수단으로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 실외기에는 상기 다수의 압축기에서 각각 토출된 냉매를 각각 실외공기와 열교환시키도록 다수의 실외열교환기가 구비되어 있는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 일실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 일실시예에서는 4대의 실내기가 결합된 구조에 대해 예로 들어 설명한다.

제3도에 도시한 바와 같이, 실외기(61)와 4대의 제1, 제2, 제3, 제4실내기(63,65,67,69)는 냉매를 분배하여 팽창시키는 분배팽창수단(71)을 사이에 두고 냉매관에 의해 연결되어 있다.

이때, 상기 제1, 제2, 제3, 제4실내기(63,65,67,69)는 일반분리형 실내기로 되어 있다.

상기 실외기(61)는 그 내부에 병렬로 설치된 제1, 제2압축기(73,75)의 각 토출구측에는 제1, 제2실외열교환기(77,79)가 연결되고, 상기 제1, 제2실외열교환기(77,79)의 각 냉매출구측에는 냉매중에 포함된 수분을 제거하도록 제1, 제2드라이어(81,83)가 연결되며, 상기 제1, 제2실외열교환기(77,79)의 각 일측에는 공기를 강제대류시켜 열교환효율을 높이도록 도시하지 않은 송풍기가 각각 배설된 구조로 되어 있다.

상기 제1, 제2, 제3, 제4실내기(63,65,67,69)는 각각 제1, 제2, 제3, 제4실내욜교환기(85,87,89,91)를 구비하고 있다.

이때, 상기 압축기의 총냉매토출량은 상기 실내기의 총열교환량에 대체로 맞도록 되어 있다.

상기 분배팽창수단(71)은 다수의 모세관과 전자밸브가 직/병렬로 접속된 구조로서, 실내기의 용량에 따라 냉매를 팽창시키도록 모세관의 길이가 서로 상이한 주팽창부(93)와 보조팽창부(95)가 매개수단(97)에 의해 매개되어 연결된 구조로 되어 있다. 이때, 상기 매개수단(97)은 상기 다수의 실내기의 운전조합에 따라 냉매를 분류/합류하도록 주팽창부(93)와 보조팽창부(95)사이에 연결되어 있다.

상기 주팽창부(93)는 상기 제1드라이어(81)에서 상기 제1, 제2실내열교환기(85,87)로 유입하는 냉매를 팽창하도록 제1모세관(99)이 배설되고, 상기 제2모세관(99)에 대해 병렬로 제1전자밸브(101)가 연결되고, 상기 제2드라이어(83)에서 상기 제3, 제4실내열교환기(89)(91)로 유입하는 냉매를 팽창하도록 제2모세관(103)이 배설되고, 상기 제2모세관(103)에 대해 병렬로 제2전자밸브(105)가 연결된 구조로 되어 있다.

상기 보조팽창부(95)는 상기 주팽창부(93)의 제1모세관(99) 또는 제1전자밸브(101) 또는 상기 매개수단(97)의 후술하는 전자밸브에서 상기 제1실내열교환기(85)으로 유입하는 냉매를 팽창하도록 제3모세관(107)이 배설되고, 상기 제3모세관(107)으로 흐르는 냉매를 차단/유통시키도록 상기 제3모세관(107)에 대해 직렬로 제3전자밸브(109)가 연결되며, 상기 주팽창부(93)의 제1모세관(99) 또는 제1전자밸브(101) 또는 상기 매개수단(97)의 후술하는 전자밸브에서 상기 제2실내열교환기(87)으로 유입하는 냉매를 팽창하도록 제4모세관(111)이 배설되고, 상기 제4모세관(111)으로 흐르는 냉매를 차단/유통시키도록 상기 제4모세관(111)에 대해 직렬로 제4전자밸브(113)가 연결되며, 상기 주팽창부(93)의 제2모세관(103) 또는 제2전자밸브(105) 또는 상기 매개수단(97)의 후술하는 전자밸브에서 상기 제3실내열교환기(89)로 유입하는 냉매를 팽창하도록 제5모세관(115)이 배설되고, 상기 제5모세관(115)으로 흐르는 냉매를 차단/유통시키도록 상기 제5모세관(115)에 대해 직렬로 제5전자밸브(117)가 연결되며, 상기 주팽창부(93)의 제2모세관(103) 또는 제2전자밸브(105) 또는 상기 매개수단(97)의 후술하는 전자밸브에서 상기 제4실내열교환기(91)로 유입하는 냉매를 팽창하도록 제6모세관(119)이 배설되고, 상기 제6모세관(119)으로 흐르는 냉매를 차단/유통시키도록 상기 제6모세관(119)에 대해 직렬로 제6전자밸브(121)가 연결된 구조로 되어 있다.

상기 매개수단(97)은 상기 제1모세관(99) 또는 제1전자밸브(101)에서 상기 제3전자밸브(109) 또는 제4전자밸브(113)로 연결된 냉매관과, 상기 제2모세관(103) 또는 제2전자밸브(105)에서 상기 제5전자밸브(107) 또는 제6전자밸브(121)로 연결된 냉매관에 대해 병렬로 제7전자밸브(123)가 연결된 구조로 되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 의한 다수의 실내기를 구비한 공기조화기에서, 냉방운전시에는 제3도에서 화살표로 표시한 바와 같이, 제1, 제2압축기(73,75)로부터 토출된 고온고압의 냉매가스는 제1, 제2실외열교환기(77,79)내로 유입하여 냉각되어 응축되면서 실외공기와 열교환되고, 상기 액화된 고압의 냉매는 제1, 제2드라이어(81,83)를 거치면서 그 내부에 포함된 수분이 제거된 후, 상기 분배팽창수단(71)의 내부에 구비된 다수의 전자밸브의 개폐에 따라 다수의 모세관에 나누어져 유입되어 상기 모세관의 단열팽창효과에 의해 저압의 냉매액으로 변환된 다음, 상기 저압의 냉매액은 각 실내기(63,65,67,69)의 각 실내열교환기(85,87,89,91)내에 유입되고, 상기 각 실내열교환기(85,87,89,91)내에서 냉매액은 증발되면서 실내공기와 열교환되어 냉매가스로 변환되며, 상기 냉매가스는 다시 모여 상기 제1, 제2압축기(73,75)내에 유입되어 상기 제1, 제2압축기(73,75)에 의해 고온고압의 냉매가스로 변환되는 사이클을 이루면서 실내기가 설치된 각 실내공간을 동시에 냉방한다.

이때, 도시하지 않은 제어수단에 의해 상기 분배팽창수단(71) 및 매개수단(97)내에 구비된 전자밸브를 제어함에 의해 각 실내기로 유입하는 냉매를 제어하여, 실내공간을 다양하게 냉방할 수 있다.

이하, 냉방하고자 하는 실내공간에 따라 운전하는 실내기의 조합별로 상기 제1, 제2압축기(73,75) 및 분배팽창수단(71)을 제어하는 방법에 대해 설명한다.

1) 제1실내기+제2실내기+제3실내기+제4실내기 운전

제1, 제2, 제3, 제4실내기(63,65,67,69)를 동시에 작동시키고자 하면, 제3, 제4, 제5, 제6전자밸브(109,113,117,121)는 열고, 제1, 제2, 제7전자밸브(101,105,123)는 닫으며, 제1, 제2압축기(73,75)를 작동시킨다.

따라서, 제1압축기(73)에 의해 토출되어 제1실외열교환기(77) 및 제1드라이어(81)를 순차적으로 통과한 냉매는, 제1모세관(99)을 통과하면서 팽창한 후 제3전자밸브(109)를 지나서 제3모세관(107)을 통과하면서 재차 팽창한 다음 제1실내기(63)의 제1실내열교환기(85)에 유입하여 공기와 열교환됨과 동시에, 제1모세관(99)을 통과하면서 팽창한 후 제4전자밸브(113)를 지나서 제4모세관(111)을 통과하면서 재차 팽창한 다음 제2실내기(65)의 제2실내열교환기(87)에 유입하여 공기와 열교환됨에 따라 상기 제1, 제2실내기(63,65)가 배설된 실내공간이 냉방된다.

한편, 제2압축기(75)에 의해 토출되어 제2실외열교환기(79) 및 제2드라이어(83)를 순차적으로 통과한 냉매는, 제2모세관(103)을 통과하면서 팽창한 후 제5전자밸브(117)를 지나서 제5모세관(115)을 통과하면서 재차 팽창한 다음 제3실내기(67)의 제3실내열교환기(89)에 유입하여 공기와 열교환됨과 동시에, 제2모세관(103)을 통과하면서 팽창한 후 제6전자밸브(121)를 지나서 제6모세관(119)을 통과하면서 재차 팽창한 다음 제4실내기(69)의 제4실내열교환기(91)에 유입하여 공기와 열교환됨에 따라 상기 제3, 제4실내기(67,69)가 배설된 실내공간이 냉방된다.

이때, 상기 압축기(73,75)의 총냉매토출량은 상기 실내기(63,65,67,69)의 총열교환량에 대체로 맞으므로, 상기 각 실내기(63,65,67,69)는 정상적인 냉방능력을 유지한다.

2) 제1실내기+제2실내기+제3실내기 운전

제1, 제2, 제3실내기(63,65,67)만 동시에 작동시키고자 하면, 제2, 제3, 제4, 제5전자밸브(105,109,113,117)는 열고, 제1, 제6, 제7전자밸브(101,121,123)는 닫으며, 제1, 제2압축기(73,75)를 작동시킨다.

따라서, 제1압축기(73)에 의해 토출되어 제1실외열교환기(77) 및 제1드라이어(81)를 순차적으로 통과한 냉매는, 제1모세관(99)을 통과하면서 팽창한 후 제3전자밸브(109)를 지나서 제3모세관(107)을 통과하면서 재차 팽창한 다음 제1실내기(63)의 제1실외열교환기(85)에 유입하여 공기와 열교환됨과 동시에, 제1모세관(99)을 통과하면서 팽창한 후 제4전자밸브(113)를 지나서 제4모세관(111)을 통과하면서 재차 팽창한 다음 제2실내기(65)의 제2실내열교환기(87)에 유입하여 공기와 열교환됨에 따라 상기 제1, 제2실내기(63,65)가 배설된 실내공간이 냉방된다.

한편, 제2압축기(75)에 의해 토출되어 제2실외열교환기(79) 및 제2드라이어(83)를 순차적으로 통과한 냉매는, 그 대부분의 냉매는 제2전자밸브(105)를 통하여 흐르고 그 일부의 냉매는 제2모세관(103)을 통과하면서 팽창한 후, 제5전자밸브(117)를 지나서 제5모세관(115)을 통과하면서 재차 팽창한 다음 제3실내기(67)의 제3실내열교환기(89)에 유입하여 공기와 열교환됨에 따라 상기 제3실내기(67)가 배설된 실내공간이 냉방된다.

이때, 상기 제2전자밸브(105)는 열려 있으므로, 상기 제2드라이어(83)를 통과한 냉매는 상기 제3실내기(67)의 제3실내열교환기(89)의 열교환량에 맞도록 그 적정량만이 팽창하게 되고, 상기 제2전자밸브(105)를 통해 냉매가 원활히 흐르므로, 냉매관로에 냉매의 과충진이 방지되어 에너지 효율의 감소가 방지된다.

3) 제1실내기+제2실내기+제4실내기 운전

제1, 제2, 제4실내기(63,65,69)만 동시에 작동시키고자 하면, 제2, 제3, 제4, 제6전자밸브(105,109,113,121)는 열고, 제1, 제5, 제7전자밸브(101,117,123)는 닫으며, 제1, 제2압축기(73,75)를 작동시킨다.

따라서, 제1압축기(73)에 의해 토출되어 제1실외열교환기(77) 및 제1드라이어(81)를 순차적으로 통과한 냉매는, 제1모세관(99)을 통과하면서 팽창한 후 제3전자밸브(109)를 지나서 제3모세관(107)을 통과하면서 재차 팽창한 다음 제1실내기(63)의 제1실내열교환기(85)에 유입하여 공기와 열교환됨과 동시에, 제1모세관(99)을 통과하면서 팽창한 후 제4전자밸브(113)를 지나서 제4모세관(111)을 통과하면서 재차 팽창한 다음 제2실내기(65)의 제2실내열교환기(86)에 유입하여 공기와 열교환됨에 따라 상기 제1, 제2실내기(63,65)가 배설된 실내공간이 냉방된다.

한편, 제2압축기(75)에 의해 토출되어 제2실외열교환기(79) 및 제2드라이어(83)를 순차적으로 통과한 냉매는, 그 대부분의 냉매는 제2전자밸브(105)를 통하여 흐르고 그 일부의 냉매는 제2모세관(103)을 통과하면서 팽창한 후, 제6전자밸브(121)를 지나서 제6모세관(119)을 통과하면서 재차 팽창한 다음 제4실내기(69)의 제3실내열교환기(91)에 유입하여 공기와 열교환됨에 따라 상기 제4실내기(69)가 배설된 실내공간이 냉방된다.

이때, 상기 제2전자밸브(105)는 열려 있으므로, 상기 제3드라이어(83)를 통과한 냉매는 상기 제4실내기(69)의 제4실내열교환기(91)의 열교환량에 맞도록 그 적정량만이 팽창하게 되고, 상기 제2전자밸브(105)를 통해 냉매가 원활히 흐르므로, 냉매관로에 냉매의 과충진이 방지되어 에너지 효율의 감소가 방지된다.

4) 제2실내기+제3실내기+제4실내기 운전

제2, 제3, 제4실내기(65,67,69)만 동시에 작동시키고자 하면, 제1, 제4, 제5, 제6전자밸브(101,113,117,121)는 열고, 제2, 제3, 제7전자밸브(105,109,123)는 닫으며, 제1, 제2압축기(73,75)를 작동시킨다.

따라서, 제1압축기(73)에 의해 토출되어 제1실외열교환기(77) 및 제1드라이어(81)를 순차적으로 통과한 냉매는, 그 대부분의 냉매는 제1전자밸브(101)를 통하여 흐르고 그 일부의 냉매는 제1모세관(99)을 통과하면서 팽창한 후, 제4전자밸브(113)를 지나서 제4모세관(111)을 통과하면서 재차 팽창한 다음 제2실내기(65)의 제2실내열교환기(87)에 유입하여 공기와 열교환됨에 따라 상기 제2실내기(65)가 배설된 실내공간이 냉방된다.

이때, 상기 제1전자밸브(101)는 열려 있으므로, 상기 제1드라이어(81)를 통과한 냉매는 상기 제2실내기(65)의 제2실내열교환기(87)의 열교환량에 맞도록 그 적정량만이 팽창하게 되고, 상기 제1전자밸브(101)를 통해 냉매가 원활히 흐르므로, 냉매관로에 냉매의 과충진이 방지되어 에너지 효율의 감소가 방지된다.

한편, 제2압축기(75)에 의해 토출되어 제2실외열교환기(79) 및 제2드라이어(83)를 순차적으로 통과한 냉매는, 제2모세관(103)을 통과한면서 팽창한 후 제5전자밸브(117)를 지나서 제5모세관(115)을 통과하면서 재차 팽창한 다음 제3실내기(67)의 제3실내열교환기(89)에 유입하여 공기와 열교환됨과 동시에, 제2모세관(107)을 통과하면서 팽창한 후 제6전자밸브(121)를 지나서 제6모세관(119)을 통과하면서 재차 팽창한 다음 제4실내기(69)의 제4실내열교환기(91)에 유입하여 공기와 열교환됨에 따라 상기 제3, 제4실내기(67,69)가 배설된 실내공간이 냉방된다.

5) 제1실내기+제3실내기+제4실내기 운전

제1, 제3, 제4실내기(63,67,69)만 동시에 작동시키고자 하면, 제1, 제3, 제5, 제6전자밸브(101,109,117,121)는 열고, 제2, 제4, 제7전자밸브(105,113,123)는 닫으며, 제1, 제2압축기(73,75)를 작동시킨다.

따라서, 제1압축기(73)에 의해 토출되어 제1실외열교환기(77) 및 제1드라이어(81)를 순차적으로 통과한 냉매는, 그 대부분의 냉매는 제1전자밸브(101)를 통하여 흐르고 그 일부의 냉매는 제1모세관(99)을 통과하면서 팽창한 후, 제3전자밸브(109)를 지나서 제3모세관(107)을 통과하면서 재차 팽창한 다음 제1실내기(63)의 제1실내열교환기(85)에 유입하여 공기와 열교환됨에 따라 상기 제1실내기(63)가 배설된 실내공간이 냉방된다

이때, 상기 제1전자밸브(101)는 열려 있으므로 상기 제1드라이어(81)를 통과한 냉매는 상기 제1실내기(63)의 제1실내열교환기(85)의 열교환량에 맞도록 그 적정량만이 팽창하게 되고, 상기 제1전자밸브(101)를 통해 냉매가 원활히 흐르므로, 냉매관로에 냉매의 과충진이 방지되어 에너지 효율의 감소가 방지된다.

6) 제1실내기+제2실내기 운전

제1, 제2실내기(63,65)만 동시에 작동시키고자 하면, 제3, 제4전자밸브(109,113)는 열고, 제1, 제2, 제5, 제6, 제7전자밸브(101,105,117,121,123)는 닫으며, 제1압축기(73)는 작동시키고, 제2압축기(75)는 정지시킨다.

한편, 제2압축기(75)는 정지하고 있고, 제2, 제5, 제6, 제7전자밸브(105,117,121,123)는 닫혀 있으므로 제3, 제4실내기(67,69)의 제3, 제4실내열교환기(89,91)내에는 냉매가 흐르지 않는다.

7) 제3실내기+제4실내기 운전

제3, 제4실내기(67,69)만 동시에 작동시키고자 하면, 제5, 제6전자밸브(117,121)는 열고, 제1, 제2, 제3, 제4, 제7전자밸브(101,105,109,113,123)는 닫으며, 제1압축기(73)는 정지시키고, 제2압축기(75)는 작동시킨다.

따라서, 제2압축기(75)에 의해 토출되어 제2실외열교환기(79) 및 제2드라이어(83)를 순차적으로 통과한 냉매는, 제2모세관(103)을 통과하면서 팽창한 후 제5전자밸브(117)를 지나서 제5모세관(115)을 통과하면서 재차 팽창한 다음 제3실내기(67)의 제3실내열교환기(89)에 유입하여 공기와 열교환됨과 동시에, 제2모세관(103)을 통과하면서 팽창한 후 제6전자밸브(121)를 지나서 제6모세관(119)을 통과하면서 재차 팽창한 다음 제4실내기(69)의 제4실내열교환기(91)에 유입하여 공기와 열교환됨에 따라 상기 제3, 제4실내기(65,67)가 배설된 실내공간이 냉방된다.

한편, 제1압축기(73)는 정지하고 있고, 제1, 제3, 제4, 제7전자밸브(101,109,113)는 닫혀 있으므로 제1, 제2실내기(63,65)의 제1, 제2실내열교환기(85,87)내에는 냉매가 흐르지 않는다.

8) 제1실내기+제3실내기 운전

제1, 제3실내기(63,67)만 동시에 작동시키고자 하면, 제3, 제5, 제7전자밸브(109,117,123)는 열고, 제1, 제2, 제4, 제6전자밸브(101,105,113,121)는 닫으며, 제1압축기(73)와 제2압축기(75)중의 하나를 선택적으로 작동시킨다.

제1압축기(73)를 작동시키고 제2압축기(75)를 정지시킨 상태에서는, 제1압축기(73)에 의해 토출되어 제1실외열교환기(77) 및 제1드라이어(81)를 순차적으로 통과한 냉매는, 제1모세관(99)을 통과하면서 팽창한 후 제3전자밸브(109)를 지나서 제3모세관(107)을 통과하면서 재차 팽창한 다음 제1실내기(63)의 제1실내열교환기(85)에 유입하여 공기와 열교환됨과 동시에, 제1모세관(99)을 통과하면서 팽창한 후 제7전자밸브(123) 및 제5전자밸브(117)를 순차적으로 지나서 제5모세관(115)을 통과하면서 재차 팽창한 다음 제3실내기(67)의 제3실내열교환기(89)에 유입하여 공기와 열교환됨에 따라 상기 제1, 제3실내기(63,67)가 배설된 실내공간이 냉방된다.

그리고, 제2압축기(75)를 작동시키고 제1압축기(73)를 정지시킨 상태에서는, 제2압축기(75)에 의해 토출되어 제2실외열교환기(79) 및 제2드라이어(83)를 순차적으로 통과한 냉매는, 제2모세관(103)을 통과하면서 팽창한 후, 제7, 제3, 제5전자밸브(123,109,117)를 통해 상기 제1, 제3실내기(63,67)의 제1, 제3실내열교환기(85,89)에 유입하여 공기와 열교환됨에 따라, 상기 제1, 제3실내기(63,67)가 배설된 실내공간이 냉방된다.

9) 제1실내기+제4실내기 운전

제1, 제4실내기(63,69)만 동시에 작동시키고자 하면, 제3, 제6, 제7전자밸브(109,121,123)는 열고, 제1, 제2, 제4, 제5전자밸브(101,105,113,117)는 닫으며, 제1압축기(73)와 제2압축기(75)중의 하나를 선택적으로 작동시킨다.

제1압축기(73)를 작동시키고 제2압축기(75)를 정지시킨 상태에서는, 제1압축기(73)에 의해 토출되어 제1실외열교환기(77) 및 제1드라이어(81)를 순차적으로 통과한 냉매는, 제1모세관(99)을 통과하면서 팽창한 후 제3전자밸브(109)를 지나서 제3모세관(107)을 통과하면서 재차 팽창한 다음 제1실내기(63)의 제1실내열교환기(85)에 유입하여 공기와 열교환됨과 동시에, 제1모세관(99)을 통과하면서 팽창한 후 제7전자밸브(123) 및 제6전자밸브(121)를 순차적으로 지나서 제6모세관(119)을 통과하면서 재차 팽창한 다음 제4실내기(69)의 제4실내열교환기(91)에 유입하여 공기와 열교환됨에 따라, 상기 제1, 제4실내기(63,69)가 배설된 실내공간이 냉방된다.

그리고, 제2압축기(75)를 작동시키고 제1압축기(73)를 정지시킨 상태에서는, 제2압축기(75)에 의해 토출되어 제2실외열교환기(79) 및 제2드라이어(83)를 순차적으로 통과한 냉매는, 제2모세관(103)을 통과하면서 팽창한 후, 제7, 제3, 제6전자밸브(123,109,121)를 통해 상기 제1, 제4실내기(63,69)의 제1, 제4실내열교환기(85,91)에 유입하여 공기와 열교환됨에 따라, 상기 제1, 제4실내기(63,69)가 배설된 실내공간이 냉방된다.

10) 제2실내기+제3실내기 운전

제2, 제3실내기(65,67)만 동시에 작동시키고자 하면, 제4, 제5, 제7전자밸브(113,117,123)는 열고, 제1, 제2, 제3, 제6전자밸브(101,105,109,121)는 닫으며, 제1압축기(73)와 제2압축기(75)중의 하나를 선택적으로 작동시킨다.

제1압축기(73)를 작동시키고 제2압축기(75)를 정지시킨 상태에서는, 제1압축기(73)에 의해 토출되어 제1실외열교환기(77) 및 제1드라이어(81)를 순차적으로 통과한 냉매는, 제1모세관(99)을 통과하면서 팽창한 후 제4전자밸브(113)를 지나서 제4모세관(111)을 통과하면서 재차 팽창한 다음 제2실내기(65)의 제2실내열교환기(87)에 유입하여 공기와 열교환됨과 동시에, 제1모세관(99)을 통과하면서 팽창한 후 제7전자밸브(123) 및 제5전자밸브(117)를 순차적으로 지나서 제5모세관(115)을 통과하면서 재차 팽창한 다음, 제3실내기(67)의 제3실내열교환기(89)에 유입하여 공기와 열교환됨에 따라, 상기 제2, 제3실내기(65,67)가 배설된 실내공간이 냉방된다.

그리고, 제2압축기(75)를 작동시키고 제1압축기(73)를 정지시킨 상태에서는, 제2압축기(75)에 의해 토출되어 제2실외열교환기(79) 및 제2드라이어(83)를 순차적으로 통과한 냉매는, 제2모세관(103)을 통과하면서 팽창한 후, 제7, 제4, 제5전자밸브(123,113,117)를 통해 상기 제2, 제3실내기(65,67)의 제2, 제3실내열교환기(87,89)에 유입하여 공기와 열교환됨에 따라, 상기 제2, 제3실내기(65,67)가 배설된 실내공간이 냉방된다.

11) 제2실내기+제4실내기 운전

제2, 제4실내기(65,69)만 동시에 작동시키고자 하면, 제4, 제6, 제7전자밸브(113,121,123)는 열고, 제1, 제2, 제3, 제5전자밸브(101,105,109,117)는 닫으며, 제1압축기(73)와 제2압축기(75)중의 하나를 선택적으로 작동시킨다.

제1압축기(73)를 작동시키고 제2압축기(75)를 정지시킨 상태에서는, 제1압축기(3)에 의해 토출되어 제1실외열교환기(77) 및 제1드라이어(81)를 순차적으로 통과한 냉매는, 제1모세관(99)을 통과하면서 팽창한 후 제4전자밸브(113)를 지나서 제4모세관(111)을 통과하면서 재차 팽창한 다음 제2실내기(65)의 제2실내열교환기(87)에 유입하여 공기와 열교환됨과 동시에, 제1모세관(99)을 통과하면서 팽창한 후 제7전자밸브(123) 및 제6전자밸브(121)를 순차적으로 지나서 제6모세관(119)을 통과하면서 재차 팽창한 다음 제4실내기(69)의 제4실내열교환기(91)에 유입하여 공기와 열교환됨에 따라, 상기 제2, 제4실내기(65,69)가 배설된 실내공간이 냉방된다.

그리고, 제2압축기(75)를 작동시키고 제1압축기(73)를 정지시킨 상태에서는, 제2압축기(75)에 의해 토출되어 제2실외열교환기(79) 및 제2드라이어(83)를 순차적으로 통과한 냉매는, 제2모세관(103)을 통과하면서 팽창한 후, 제7, 제4, 제6전자밸브(123,113,121)를 통해 상기 제2, 제4실내기(65,69)의 제2, 제4실내열교환기(87,91)에 유입하여 공기와 열교환됨에 따라, 상기 제2, 제4실내기(65,69)가 배설된 실내공간이 냉방된다.

12) 제1실내기 운전

제1실내기(63)만 작동시키고자 하면, 제1, 제2전자밸브(101,109)는 열고, 제2, 제4, 제5, 제6, 제7전자밸브(105,113,117,121,123)는 닫으며, 제1압축기(73)는 작동시키고, 제2압축기(75)는 정지시킨다.

따라서, 제1압축기(73)에 의해 토출되어 제1실외열교환기(77) 및 제1드라이어(81)를 순차적으로 통과한 냉매는, 그 대부분의 냉매는 제1전자밸브(101)를 통하여 흐르고 그 일부의 냉매는 제1모세관(99)을 통과하면서 팽창한 후, 제3전자밸브(109)를 지나서 제3모세관(107)을 통과하면서 재차 팽창한 다음 제1실내기(63)의 제1실내열교환기(85)에 유입하여 공기와 열교환됨에 따라 상기 제1실내기(63)가 배설된 실내공간이 냉방된다.

이때, 상기 제1전자밸브(101)는 열려 있으므로 상기 제1드라이어(81)를 통과한 냉매는 상기 제1실내기(63)의 제1실내열교환기(85)의 열교환량에 맞도록 그 적정량만이 팽창하게 된다.

그리고, 제2압축기(75)는 정지하고 있고 제2, 제5, 제6, 제7전자밸브(105,117,121,123)는 닫혀 있으므로, 제3, 제4실내기(67,69)의 제3, 제4실내열교환기(89,91)내에는 냉매가 흐르지 않는다.

따라서, 제1실내기(63)만 작동시킬 경우에는 제1전자밸브(101)를 통하여 냉매가 원활히 흐르고 제2압축기(75)가 작동하지 않으므로, 냉매관로에 냉매의 과충진이 방지되어 에너지 효율의 감소가 방지된다.

13) 제2실내기 운전

제2실내기(65)만 작동시키고자 하면, 제1, 제4전자밸브(101,113)는 열고, 제2, 제3, 제5, 제6, 제7전자밸브(105,109,117,121,123)는 닫으며, 제1압축기(73)는 작동시키고, 제2압축기(75)는 정지시킨다.

따라서, 제1압축기(73)의해 토출되어 제1실외열교환기(77) 및 제1드라이어(81)를 순차적으로 통과한 냉매는, 그 대부분의 냉매는 제1전자밸브(101)를 통하여 흐르고 그 일부의 냉매는 제1모세관(99)을 통과하면서 팽창한 후, 제4전자밸브(113)를 지나서 제4모세관(111)을 통과하면서 재차 팽창한 다음 제2실내기(65)의 제2실내열교환기(87)에 유입하여 공기와 열교환됨에 따라 상기 제2실내기(65)가 배설된 실내공간이 냉방된다.

이때, 상기 제1전자밸브(101)는 열려 있으므로 상기 제1드라이어(81)를 통과한 냉매는 상기 제2실내기(65)의 제2실내열교환기(87)의 열교환량에 맞도록 그 적정량만이 팽창하게 된다.

그리고, 제2압축기(75)는 정지하고 있고, 제2, 제5, 제6, 제7전자밸브(105,117,121,123)는 닫혀 있으므로, 제3, 제4실내기(67,69)의 제3, 제4실내열교환기(89,91)내에는 냉매가 흐르지 않는다.

따라서, 제2실내기(65)만 작동시킬 경우에는 제1전자밸브(101)를 통하여 냉매가 원활히 흐르고 제2압축기(75)가 작동하지 않으므로, 냉매관로에 냉매의 과충진이 방지되어 에너지 효율의 감소가 방지된다.

14) 제3실내기 운전

제3실내기(67)만 작동시키고자 하면, 제2, 제5전자밸브(105,117)는 열고, 제1, 제3, 제4, 제6, 제7전자밸브(101,109,113,121,123)는 닫으며, 제2압축기(75)는 작동시키고, 제1압축기(73)는 정지시킨다.

따라서, 제2압축기(75)에 의해 토출되어 제2실외열교환기(79) 및 제2드라이어(83)를 순차적으로 통과한 냉매는, 그 대부분의 냉매는 제2전자밸브(105)를 통하여 흐르고 그 일부의 냉매는 제3모세관(103)을 통과하면서 팽창한 후, 제5전자밸브(117)를 지나서 제5모세관(115)을 통과하면서 재차 팽창한 다음 제3실내기(67)의 제3실내열교환기(89)에 유입하여 공기와 열교환됨에 따라 상기 제3실내기(67)가 배설된 실내공간이 냉방된다.

이때, 상기 제2전자밸브(105)는 열려 있으므로 상기 제2드라이어(83)를 통과한 냉매는 상기 제3실내기(67)의 제3실내열교환기(89)의 열교환량에 맞도록 그 적정량만이 팽창하게 된다.

그리고, 제1압축기(73)는 정지하고 있고, 제1, 제3, 제4, 제7전자밸브(101,109,113,123)는 닫혀 있으므로, 제1, 제2실내기(63,65)의 제1, 제2실내열교환기(85,87)내에는 냉매가 흐르지 않는다.

따라서, 제3실내기(67)만 작동시킬 경우에는 제2전자밸브(105)를 통하여 냉매가 원활히 흐르고 제1압축기(73)가 작동하지 않으므로, 냉매관로에 냉매의 과충진이 방지되어 에너지 효율의 감소가 방지된다.

15) 제4실내기 운전

제4실내기(69)만 작동시키고자 하면, 제2, 제6전자밸브(105,121)는 열고, 제1, 제3, 제4, 제5, 제7전자밸브(101,109,113,117,123)는 닫으며, 제2압축기(75)는 작동시키고, 제1압축기(73)는 정지시킨다.

따라서, 제2압축기(75)에 의해 토출되어 제2실외열교환기(79) 및 제2드라이어(83)를 순차적으로 통과한 냉매는, 그 대부분의 냉매는 제2전자밸브(105)를 통하여 흐르고 그 일부의 냉매는 제2모세관(103)을 통과하면서 팽창한 후, 제6전자밸브(121)를 지나서 제6모세관(119)을 통과하면서 재차 팽창한 다음 제4실내기(69)의 제4실내열교환기(91)에 유입하여 공기와 열교환됨에 따라 상기 제4실내기(69)가 배설된 실내공간이 냉방된다.

이때, 상기 제2전자밸브(105)는 열려 있으므로 상기 제2드라이어(83)를 통과한 냉매는 상기 제4실내기(69)의 제4실내열교환기(91)의 열교환량에 맞도록 그 적정량만이 팽창하게 된다.

따라서, 제4실내기(69)만 작동시킬 경우에는 제2전자밸브(105)를 통하여 냉매가 원활히 흐르고 제1압축기(73)가 작동하지 않으므로, 냉매관로에 냉매의 과충진이 방지되어 에너지 효율의 감소가 방지된다.

위에서 설명한 바와 같이, 상기 분배팽창수단(71)의 각 전자밸브 및 실외기(61)의 제1, 제2압축기를 제어함에 의해 제1, 제2, 제3, 제4실내기(63,65,67,69)를 다양하게 제어할 수 있다.

상기 본 발명의 일실시예에 의한 다수의 실내기를 구비한 공기조화기에서는 분배팽창수단(71)이 실외기의 외부에 배설되어 있으나, 본 발명의 다른 실시예로서 상기 분배팽창수단(71)이 실외기의 내부에 배설될 수도 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 의한 다수의 실내기를 구비한 공기조화기에서는 상기 매개수단(97)이 상기 주팽창부(93)과 별개로 되어 있으나, 본 발명의 또 다른 실시예로서 상기 매개수단(97)이 상기 주팽창부(93)와 일체로 결합될 수도 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 의한 다수의 실내기를 구비한 공기조화기에서는 실외열교환기가 2개로 되어 있으나, 본 발명의 또 다른 실시예로서 실외열교환기를 하나로 하여 구성할 수도 있다.

앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 다수의 실내기를 구비한 공기조화기는 냉/난방해야 할 실내공간에 따라 다양한 종류의 일반분리형 실내기를 결합하여 다수의 실내공간을 냉/난방할 수 있게 하고, 다수의 실내기에 대응시켜 다수의 압축기를 결합하여 다수의 실내공간을 냉/난방할 수 있게 하여, 실내기의 호환성을 높이고 개발비용을 절감할 뿐만 아니라 에너지 효율을 높이고 각 실내기의 냉방능력을크게 한다는 매우 뛰어난 효과가 있다.

Claims

실외기와 다수대의 실내기를 조합함에 의해 다수의 실내공간을 냉/난방하고, 상기 실내기와 실외기사이에는 다수의 모세관과 전자밸브에 의해 냉매를 분배하여 팽창시키는 분배팽창수단(71)이 배설된 공기조화기에 있어서, 상기 실외기에는 상기 다수의 실내기의 조합운전에 따라 냉매토출량을 가감하도록 다수의 압축기가 배설되어 있고, 상기 분배팽창수단(71)은 실내기의 용량에 따라 냉매를 1차로 팽창하는 주팽창부(93)와, 상기 주팽창부(93)에서 팽창한 냉매를 재차 팽창시키는 보조팽창부(95)와, 상기 다수의 실내기의 운전조합에 따라 냉매를 분류/합류하도록 상기 주팽창부(93)와 보조팽창부(95)사이에는 상기 각각의 압축기에서 나온 냉매라인을 서로 연결/분리하도록 연결관에 배설된 밸브를 갖춘 매개수단(97)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 다수의 실내기를 구비한 공기조화기.