KR100199813B1 - 멀티형 공기조화기의 냉매 사이클 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제2증발기(200)의 선택적인 운전시 제1증발기(100)측의 냉매 유입을 방지하기 위해 액분리기(500)와 제1증발기(100)를 연결하는 제1유입관(340)에 제3솔레노이드밸브(430)를 설치하고, 제1응측기(110)측의 냉매는 제1압축기(120)와 액분리기(500)를 연결하는 제1유출관(360)에 설치된 역류방지밸브(700)에 의해 차단시키는 것으로 달성됨과 아울러 제2유출관(370)에 냉매온도감지수단을 설치하고, 이 냉매온도를 기설정된 냉매온도와 비교판단하여 기준온도 보다 낮은 경우 제2솔레노이드밸브(420)의 ON 신호를 출력하여 제1냉매관(310)측으로 냉매를 유입시키고, 냉매온도가 설정기준온도 보다 높은 경우 제3솔레노이드밸브(430)의 ON 신호를 출력 제2압축기(220)에 의해 유동되는 냉매량을 증가시키는 제어부가 갖추어져 저온조건에서도 운전률이 향상시키고, 과부하에 따른 운전조건에서도 냉방효율을
향상시킬 수 있는 특징을 가지는 것이다.

Description

멀티형 공기조화기의 냉매 사이클
본 발명은 멀티형 공기조화기의 냉매 사이클에 관한 것으로, 특히 열교환기의
선택적인 운전시 냉매의 흐름을 제어하여 과부하에 따른 운전시에도 냉방효율을 향상시킬 수 있는 멀티형 공기조화기의 냉매 사이클에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 냉매를 기계적인 공정 즉 압축-응축-팽창-증발과정을 연속적으로 반복시키며 실내를 목적하는 냉방상태로 공조시키고 있다.
다시 말해, 공기조화기의 실외측에 설치되는 압축기에서 고온, 고압으로 냉매를 압축시켜 응축기에 공급하고, 여기서 응축 액화된 냉매는 모세관을 통과하며 저온, 저압으로 유지되어 증발기에서 주위의 열을 빼앗아 기체 상태로 압축기에 재흡입되는 과정을 반복하며 실내를 냉방시키고 있다.
일예로 도 1 은 다수의 공조장소에 열교환이 이루어진 공조공기를 분기시켜 공조가 이루어지도록 하는 멀티형 공기조화기의 냉매 사이클을 나타낸 것으로, 이의 냉매회로(10)는 증발기(11)와, 응축기(12), 압축기(13)가 복수로 설치되어 각각이 별도로 냉매관(14)에 의해 배관되는 즉 2개의 냉매 사이클이 하나의 제어수단에 의해 운전되는 구성으로 되어 있다.
그런데, 상기한 멀티형 공기조화기의 냉매회로는 증발기(11)의 냉방 능력이 고정되어 있기 때문에 비교적 공조공간이 넓은 장소에 위치된 증발기(11)의 경우 열교환 능력이 미흡하게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 종래에는 위와 같은 문제점을 감안하여 증발기의 능력을 가변시킬 수 있는 능력가변수단이 설치된 냉매 회로(10a)가 제안되어 있으며, 이를 첨부된 도 2 를 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.
도면에서 상기 능력가변수단은 복수의 증발기(11)(11a)와 응축기(12)(12a) 각각을 연결하는 제1 및 제2냉매관(14a)(14b)과, 이 제2냉매관(14b)의 냉매를 제한하기 위해 설치된 제1솔레노이드밸브(15a) 및 상기 제1,2냉매관(14a)(14b)을 제1솔레노이드밸브(15a)의 전면에서 연결시킴과 아울러 제2솔레노이드밸브(15b)가 설치된 제3냉매관(14c)으로 구성되어 솔레노이드밸브(15a)(15b)를 선택적으로 개폐에 따른 압축기(13)(13a)의 용량을 가변시켜 증발기(11)(11a)의 냉방능력을 가변시키고자 하였다.
그러나, 이러한 능력가변수단은 선택적인 증발기(11)(11a)의 운전시 예를 들어, 제2증발기(11a)만을 운전하는 경우 제2압축기(13a)에는 제2증발기(11a)에서 유입되는 냉매만이 유입되는 것이 아니고, 제1증발기(11)와 액분리기(16) 사이에 잔여하는 모든 냉매가 유입되고 있다.
따라서, 제2증발기(11a)의 단독 운전시에는 제2압축기(13a)에 의하여 유동되는 냉매가 적당량 이상으로 유입되어 증발기의 냉매효율이 저하되는 문제점과, 저온조건하의 운전이나 과부하시의 운전중에는 운전효율이 떨이지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 결점을 해소하기 위한 것으로, 증발기의 선택적인 운전시 액분리기의 냉매를 제어하여 운전에 필요한 적정량의 냉매만 순환되도록 함으로서, 운전효율을 향상시킬 수 있는 멀티형 공기조화기의 냉매 사이클을 제공 하고자 한다.
이러한 본 발명은 제2증발기의 선택적인 운전시 제1증발기측의 냉매 유입을 방지하기 위해 액분리기와 제1증발기를 연결하는 제1유입관에 제3솔레노이드밸블 설치하고, 제1응축기측의 냉매는 제1압축기와 액분리기를 연결하는 제1유출관에 설치된 역류방지밸브에 의해 차단시키는 것으로 달성됨과 아울러 액분리기와 제2압축기를 연결하는 제2유출관에 냉매온도감지수단을 설치하고, 이 냉매온도를 기설정된 냉매온도와 비교판단하여 기준온도 보다 낮은 경우 제3냉매관에 설치된 제2솔레노이드밸브의 ON 신호를 출력하여 제1증발기와 응축기를 연결하는 제1냉매관측으로 냉매를 유입시키고, 냉매온도가 설정기준온도 보다 높은 경우 액분리기와 제1증발기를 연결하는 제1유입관에 설치된 제3솔레노이드밸브의 ON 신호를 출력 제2압축기에 의해 유동되는 냉매량을 증가시키는 제어부가 갖추어져 저온조건에서도 운전률이 향상시키고, 과부하에 따른 운전조건에서도 냉방효율을 향상시킬 수 있는 특징을 가지는 것이다.
도 1 은 일반적인 멀티형 공기조화기의 냉매 회로도,
도 2 는 종래 다른 실시예를 나타낸 냉매 회로도,
도 3 은 본 발명이 합치된 멀티형 공기조화기의 냉매 회로도,
도 4 는 본 발명의 블록도,
도 5 는 본 발명의 순서도.
*도면의주요부분에대한부호의설명
100, 200: 증발기 110, 210: 응축기
300: 냉매관 400: 솔레노이드밸브
500: 액분리기 600: 냉매온도감지센서
본 발명의 실시 예를 첨부 도면에 의하여 상세히 설명 하면 다음과 같다.
도 3 은 본 발명이 합치된 멀티형 공기조화기의 냉매 사이클을 나타낸 것으로, 그 구 성을 살펴보면 다음과 같다.
우선 공기조화기의 열교환수단은 실내측에 설치되는 제1 및 제2증발기(100)(200)와, 실외측에 설치되는 제1및 제2응축기(110)(210)로 구성되고, 냉매를 압축시키는 압축수단이 제1 및 제2압축기(130)(230)로 이루어짐과 아울러 이들의 각각을 연결하는 냉매관(300)이 갖추어진 구성이다.
상기 냉매관(300)은 제1증발기(100)와, 제1응축기(200)를 연결하는 제1냉매관(310)과, 제2응축기(210)와, 제2증발기(110)를 연결하는 제2냉매관(320) 및 이 제1,2냉매관(310)(320)을 연결시키는 제3냉매관(330)으로 이루어져 있다.
또한, 상기 냉매관(300)에 설치된 솔레노이드밸브(400)는 제2냉매관(320)을 개폐로시키며, 냉매를 제어하는 제1솔레노이드밸브(410)와, 제3냉매관(330)에 설치되는 제2솔레노이드밸브(420)로 구성되는 한편, 상기 제3냉매관(330)은 제1솔레노이드밸브(410)의 전방측에서 제1냉매관(310)과 제2냉매관(320)을 연결시키는 구조이다.
한편, 상기 증발기(100)(200)와 액분리기(500)에 연결시키는 냉매관(400)은 제1증발기(100)에 연결되어 냉매가 유입되도록 하는 제1유입관(340)과, 제2증발기(200)측에 연결된 제2유입관(350)으로 이루어지며, 이 액분리기(500)를 거친 냉매를 제1압축기(120)로 유출시키는 제1유출관(360) 및 제2압축기(220)로 유츌시키는 제2유출관(370)이 배열되어 있다.
여기서, 상기 제1유입관(340)에는 제3솔레노이드밸브(430)가 설치되고, 제1유출관(360)에는 역류방지밸브(700)가 연결 배관되고, 제2유출관(370)에는 냉매온도 감지센서(600)가 설치된 구성이다.
그러면, 위와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제1,2증발기(100)(200)를 동시에 운전시키는 경우 냉매관(300)에 배관된 모든 솔레노이드밸브(400)는 온(ON) 되어 각 증발기(100)(200) 및 압축기(120)(220)에 냉매가 적절하게 분배되어 운전을 하게 된다.
또, 제1증발기(100)만을 운전하는 경우 제3솔레노이드밸브(430) 및 역류방지밸브(700)는 ON 되고, 따라서, 냉매는 제1압축기(120)와, 제1응축기(110) 및 제1냉매관(310)을 통해 제1증발기(100)를 거쳐 액분리기(500)로 유입되는 냉매사이클을 갖는다.
이때, 제2솔레노이드밸브(420)는 온(ON)되고, 제1솔레노이드밸브(410)는 오프(OFF) 되어 제1,2압축기(120)(220)는 동시에 운전되며 냉매를 압축시키고, 이에서 유출되는 냉매는 제1,2응축기(110)(210)를 통과하여 제1냉매관(310)으로 유입 제1증발기(100)로 순환된다.
다음은 제2증발기만을 운전시키는 경우이다.
상기 제1증발기(100)에서 액분리기(500)로 흡입되는 냉매를 제어하는 제3솔레노이드밸브(430)는 운전시 오프(OFF)상태로 전환되어 제1증발기(100)에서 액분리기(500)측으로 더이상의 냉매가 유입되지 않도록 한다.
아울러, 역류방지밸브(700)는 제1응축기(110)와 제1압축기(120)에 잔여하는 냉매를 차단하며, 따라서, 제2증발기(200)만을 운전하는 경우에는 제2압축기(220), 제2응축기(210), 제1솔레노이드밸브(410)를 거쳐 제2증발기(200), 액분리기(500)로 순환되는 냉매 사이클을 갖는다.
도 3 및 도 4 는 제2증발기의 단독운전시 제2유출관(370)에 설치된 냉매온도감지센서(600)의 역할이다.
이 온도감지센서(600)는 제2증발기(210)의 결빙을 방지하기 위해 제2유출관(370)내의 냉매 온도를 감지하여 제어부(610)에 소정의 신호를 출력하여 제어부(610)에서 기 설정된 온도와 비교판단하도록 하여 그에 따라 제2솔레노이드밸브(420) 혹은 제3솔레노이드밸브(430)를 ON, OFF 시켜 냉매관(300) 개폐로 시킨다.
즉, 상기 온도감지센서(600)에서 감지된 제2유출관(370)내의 냉매온도가 제어부(610)에 설정된 기준온도 보다 낮은 경우 제어부(610)는 제2솔레노이드밸브(420) ON 신호를 출력하여 일부의 냉매를 제1냉매관(310)측으로 순환시켜 저온조건에서도 운전률이 향상되도록 한다.
반대로, 상기 제2유출관(320)내의 냉매온도가 설정기준온도 보다 높은 경우 제어부(610)는 제3솔레노이드밸브(430) ON 신호를 출력한다.
제3솔레노이드밸브(430)가 개로됨에 따라 냉매는 액분리기(500)로 유입되어 제2압축기(220)에 의해 유동되는 냉매량은 증가되고, 제2압축기(220)에 의해 구성되는 냉매 사이클의 온도가 감온되어 제2압축기(220)를 보호하고, 과부하에 따른 운전조건에서도 냉방효율을 향상시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 증발기의 선택적인 운전시 냉매관에 흐르는 냉매를 제어하여 운전효율을 향상시키고, 더불어 제2증발기의 운전시 냉매온도에 따라 그 냉매량을 조절하여 저온운전조건 및 과부하의 운전조건 하에서도 운전효율을 향상시킬 수 있는 고안인 것이다.

Claims (2)

  1. 제2증발기의 선택적인 운전시 제1증발기측의 냉매 유입을 방지하기 위해 액분리기와 제1증발기를 연결하는 제1유입관에 제3솔레노이드밸브를 설치하고, 제1응측기측의 냉매는 제1압축기와 액분리기를 연결하는 제1유출관에 설치된 역류방지밸브에 의해 차단시키는 것을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기의 냉매 사이클.
  2. 액분리기와 제2압축기를 연결하는 제2유출관에 냉매온도감지수단을 설치하고, 이 냉매온도를 기설정된 냉매온도와 비교판단하여 기준온도 보다 낮은 경우 제3냉매관에 설치된 제2솔레노이드밸브의 ON 신호를 출력하여 제1증발기와 응축기를 연결하는 제1냉매관측으로 냉매를 유입시키고, 냉매온도가 설정기준온도 보다 높은 경우 액분리기와 제1증발기를 연결하는 제1유입관에 설치된 제3솔레노이드밸브의 ON 신호를 출력 제2압축기에 의해 유동되는 냉매량을 증가시키는 제어부가 갖추어진 것을 포함하는 멀티형 공기조화기의 냉매 사이클.
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