KR100225634B1 - 공기조화기의 냉매량 조절장치 - Google Patents

공기조화기의 냉매량 조절장치

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Abstract

본 발명에 의한 공기조화기의 냉매량 조절장치는 하나의 실외기에 다수대의 실내기를 조합하여 다수의 실내공간을 냉난방하는 공기조화기에 있어서, 하나 또는 다수의 실내공간을 냉난방할 때 실내공간의 수에 따라 상기 실외기에 설치된 실외열교환기내를 흐르는 냉매량을 조절하도록 상기 실외열교환기의 냉매입구측과 출구측에 냉매량 조절수단을 구비한 것을 특징으로 하므로 본 발명은 냉방능력을 향상시킴과 동시에 소비전력을 감소시킬 수 있는 것이다.

Description

공기조화기의 냉매량 조절장치
본 발명은 분리형 공기조화기에 관한 것으로, 특히, 냉난방하는 실내 공간의 수에 따라 실외열교환기에서 유출되는 냉매량을 조절하여 효율적인 냉난방을 행하도록 한 공기조화기의 냉매량 조절장치에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 기능이나 유니트의 구성에 따라 여러 종류로 대별되어지며, 기능에 의한 분류에서는 냉방전용, 냉방 및 제습전용, 냉방 및 난방겸용으로 분류될 수 있으며, 유니트의 구성에 의한 분류에서는 냉방과 방열기능을 일체화하여 창문등에 설치되는 일체형 공기조화기와, 실내측에는 냉각장치를 실외측에는 방열 및 압축장치를 각각 분리시켜 설치하는 분리형 공기조화기로 대별될 수 있다.
상기한 분리형 공기조화기에는 하나의 실외기에 다수의 실내기를 연결하여 다수의 실내 공간마다 각각 공기조화시킬 수 있도록 구성된 다수의 실내기를 구비한 공기 조화기도 포함되어 있다.
일반적으로 다수의 실내기를 구비한 공기조화기는 실내에 설치되는 다수의 실내기(10)(11)와 실외에 설치되는 실외기(20)가 하나의 시스템으로 작동하며, 필요에 따라 난방운전 및 냉방운전될 수 있다.
일반적으로 제1도에 도시한 바와 같이, 다수의 실내기를 구비한 공기조화기에 있어서, 상기 실외기(20)에는 냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기(30)와, 냉방운전시 상기 압축기(30)에서 고온 고압으로 압축된 냉매를 냉각 응축시켜 실외 공기와 열교환시키는 실외열교환기(40)와, 상기 실외열교환기(40)에서 냉각 응축된 상온 고압의 액체냉매를 통과시켜 증발하기 쉬운 저온저압의 냉매로 팽창시키는 메인 모세관(50)과, 상기 메인모세관(50)에서 분리되어 상기 실내기(10)(11)에 각각 연결된 제1 및 제2모세관(51)(52)이 설치되어 있고, 상기 실내기(10)(11)에는 상기 제1 및 제2모세관(51)(52)를 통과한 냉매를 증발시키면서 저온저압의 완전기체 상태의 냉매가스로 변환되어 실내공기와 열교환하는 실내열교환기(60)가 설치되어 있다.
상기 실내열교환기(60)의 냉매 입구측에는 각각의 실내공간을 선택적으로 공기조화시키도록 냉매의 흐름을 도시되지 않은 마이콤에 의해 전자적으로 개방 및 폐쇄하는 제1 및 제2전자밸브(71)(72)가 설치되어 있다.
이와 같이 구성된 공기조화기는 냉방운전시 제1도의 실선화살표 방향으로 냉방싸이클이 이루어지며, 상기 실외기(20)의 압축기(30)로 부터 토출된 고온고압의 냉매가스가 실외열교환기(40)내에서 냉각되어 응축되면서 실외공기와 열교환되고, 상기 실외열교환기(40)를 통과한 상온고압의 액체냉매는 메인모세관(50)내에 유입된다.
상기 메인모세관(50)에서 분리되어 제1 및 제2모세관(51)(52)내에 유입된 상온고압의 냉매액은 증발하기 쉬운 저온저압의 냉매로 팽창되어 실내기(10)(11)내에 각각 설치된 실내열교환기(60)내로 유입된다. 상기 실내열교환기(60)내에서 냉매액은 증발되면서 저온저압의 완전기체 상태의 냉매가스로 변환되고, 이 실내열교환기(60)의 냉매가스는 실내공기와 열교환되어 실내를 냉방하게 된다. 이 저온저압의 냉매가스는 다시 압축기(30)내에 유입되어 압축기(30)의 단열압축작용에 의하여 고온고압의 냉매가스로 변환되어 위에서 설명한 냉동싸이클을 반복한다.
그러나, 이와 같이 구성된 공기조화기는 실내기를 다수의 공간에 각각 설치하여 1실 운전시나 다실운전시에 상기 실외열교환기(40)에서 공급되는 냉매량은 일정하여 다실운전시에는 냉매부족 현상으로 냉방능력이 저하됨에 따라 상기 압축기(30)의 과부하 및 과열현상이 발생할 뿐만 아니라 1실운전시에는 냉매 과다현상에 따라 저온 운전시 동결 및 소비전력이 증가하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 1실 및 다실운전시에 적당하도록 실외열교환기를 통과하는 냉매량을 조절하여 냉방능력을 향상시킴과 동시에 소비전력을 감소시킬 수 있는 공기조화기의 냉매량 조절장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위하여, 본 발명에 의한 공기조화기의 냉매량 조절장치는, 하나의 실외기에 다수대의 실내기를 조합하여 다수의 실내공간을 냉난방하는 공기조화기에 있어서, 하나 또는 다수의 실내공간을 냉난방할 때 실내공간의 수에 따라 상기 실외기에 설치된 실외열교환기내를 흐르는 냉매량을 조절하도록 상기 실외열교환기의 냉매입구측과 출구측에 냉매량 조절수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
제1도는 종래에 의한 공기조화기의 냉매싸이클.
제2도는 본 발명에 의한 공기조화기의 냉매량 조절장치가 적용된 냉매싸이클이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 실내기 20 : 실외기
30 : 압축기 40 : 실외열교환기
41, 42 : 냉매유입 및 유출구 43 : 냉매관
50 : 메인모세관 51, 52 : 제1 및 제2모세관
60 : 실내열교환기 110 : 분배관
120 : 체크밸브 130 : 솔레노이드밸브
140 : 연결관
이하, 본 발명의 구성에 대하여 제2도를 참조하면서 상세히 설명한다.
제2도에 도시한 바와 같이, 하나의 실외기(20)에 다수대의 실내기(10)(11)를 조합하여 다수의 실내공간을 냉난방하는 공기조화기에 있어서, 상기 실외기(20)에는 냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기(30)와, 냉방운전시 상기 압축기(30)에서 고온고압으로 압축된 냉매를 냉각 응축시켜 송풍팬(41)를 매개로 실외 공기와 열교환시키는 실외열교환기(40)와, 상기 실외열교환기(40)에서 냉각 응축된 상온 고압의 액체냉매를 통과시켜 증발하기 쉬운 저온저압의 냉매로 팽창시키는 메인모세관(50)과, 상기 메인모세관(50)에서 분리되어 상기 실내기(10)(11)에 각각 연결된 제1 및 제2모세관(51)(52)이 설치되어 있고, 상기 실내기(10)(11)에는 상기 제1 및 제2모세관(51)(52)를 통과한 냉매를 증발시키면서 저온저압의 완전기체 상태의 냉매가스로 변환되어 매개로 실내공기와 열교환하는 실내열교환기(60)가 설치되어 있다.
상기 실내열교환기(60)의 냉매 입구측에는 각각의 실내공간을 선택적으로 공기조화 시키도록 냉매의 흐름을 도시되지 않은 마이콤에 의해 전자적으로 개방 및 폐쇄하는 제1 및 제2전자밸브(71)(72)가 설치되어 있다.
이 때, 상기 실외열교환기(40)의 냉매입구측과 출구측에는 하나 또는 다수의 실내공간을 냉난방할 때 실내공간의 수에 따라 상기 실외기(20)에 설치된 실외열교환기(40)내를 흐르는 냉매량을 조절하는 냉매량 조절수단이 구비되어 있다.
상기 냉매량 조절수단은 상기 압축기(30)로부터 고온 고압으로 압축된 냉매를 상기 실외열교환기(40)의 다수의 냉매유입구(41)로 분배하는 분배기(110)와, 상기 분배기(110)에서 분배된 냉매가 상기 실외열교환기(40)의 냉매유입구(41)로 유입될 때 그 냉매가 역류되지 않도록 작용하는 체크밸브(120)와, 상기 체크밸브(120)를 거쳐 냉매유입구(41)로 유입되어 냉매관(43)을 통해 냉매유출구(42)로 유출되는 냉매의 흐름을 냉난방하는 실내공간의 수에 따라 단속하는 솔레노이드밸브(130)와, 상기 실외열교환기(40)의 냉매유출구(42)에 연결된 다수의 냉매라인을 하나의 냉매라인으로 연결하여 상기 메인모세관(50)으로 냉매가 흐르도록 연결된 연결관(140)으로 구성되어 있다.
다음에 이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 제2도를 참조하면서 상세히 설명한다.
냉방운전시 실선화살표 방향으로 냉방싸이클이 이루어지며, 상기 실외기(20)의 압축기(30)로 부터 토출된 고온고압의 냉매가스가 실외열교환기(40)내에서 냉각되어 응축되면서 실외공기와 열교환되고, 상기 실외열교환기(40)를 통과한 상온고압의 액체냉매는 메인모세관(50)내에 유입된다. 상기 메인모세관(50)내에 유입된 상온 고압의 냉매액은 제1 및 제2모세관(51)(52)를 거쳐 증발하기 쉬운 저온저압의 냉매로 팽창되어 상기 실내기(10)(11)의 제1 및 제2전자밸브(71)(72)를 거쳐 실내열교환기(60)내로 유입된다. 상기 실내열교환기(60)내에서 냉매액은 증발되면서 저온저압의 완전기체 상태의 냉매가스로 변환되고, 이 실내열교환기(60)의 냉매가스는 실내공기와 열교환되면서 1실 또는 다실의 실내공간을 냉방하게 된다. 이 저온저압의 냉매가스는 그 출구측을 통해 다시 압축기(30)내에 유입되어 압축기(30)의 단열압축작용에 의하여 고온고압의 냉매가스로 변환되어 위에서 설명한 냉동싸이클을 반복한다.
이때, 상기 실외열교환기(40)의 냉매입구측과 출구측에는 하나 또는 다수의 실내 공간을 냉난방할 때 실내공간의 수에 따라 상기 실내열교환기(40)내를 흐르는 냉매량을 조절하도록 냉매량 조절수단이 구비되어 있는바, 이러한 냉매량 조절장치는 다실운전시에 상기 압축기(30)로부터 고온 고압으로 압축된 냉매가 상기 분배기(110)로 유입되고, 상기 분배기(110)에 다수개 연결된 냉매라인은 상기 실외열교환기(40)의 냉매유입구(41)로 연결되어 흐르게 되고, 각각의 냉매유입구(41)를 통과한 냉매는 실외열교환기(40)의 내부에 지그재그로 연결된 냉매관(43)를 거쳐 각각의 냉매유출구(42)로 유출될 때 상기 냉매유출구(42)중의 하나에 연결된 솔레노이드밸브(130)는 개방되어 상기 연결관(140)으로 흐르고 있고 다수의 냉매유출구(42)를 통하여 유출된 냉매도 상기 연결관(140)으로 모여 하나의 냉매라인으로 상기 메인모세관(50)으로 유입된다.
또한, 실내기가 설치된 1실의 실내공간을 공기조화시키고자 할 경우 도시되지 않은 마이콤에서 상기 솔레노이드밸브(130)를 제어하여 폐쇄시키고 나머지 냉매유출구(42)를 통해 냉매가 유출되기 때문에 실내공간을 효율적으로 냉난방할 수 있는 것이다.
앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 공기조화기의 냉매량 조절장치에 의하면, 하나 또는 다수의 실내공간을 냉난방할 때 실내공간의 수에 따라 상기 실외기에 설치된 실외열교환기내를 흐르는 냉매량을 조절하도록 상기 실외열교환기의 냉매입구측과 출구측에 냉매량 조절수단을 구비하여 구성되어 있기 때문에 냉방능력을 향상시킴과 동시에 소비전력을 감소시킬 수 있는 것이다.

Claims (1)

  1. 하나의 실외기에 다수대의 실내기를 조합하여 다수의 실내공간을 냉난방하는 공기조화기에 있어서, 하나 또는 다수의 실내공간을 냉난방할 때 실내공간의 수에 따라 상기 실외기에 설치된 실외열교환기내를 흐르는 냉매량을 조절하도록 상기 실외열교환기의 냉매출입구에는 냉매량 조절수단이 구비되어 있으며; 상기 냉매량조절수단은 압축기로부터 고온 고압으로 압축된 냉매를 상기 실외열교환기의 다수의 냉매유입구로 분배하는 분배기와, 상기 분배기에서 분배된 냉매가 상기 실외열교환기의 냉매유입구로 유입될 때 그 냉매가 역류되지 않도록 작용하는 체크밸브와, 상기 체크밸브를 거쳐 냉매유입구로 유입되어 냉매관을 통해 냉매유출구로 유출되는 냉매의 흐름을 냉난방 실내공간의 수에 따라 단속하는 솔레노이드밸브와, 상기 실외열교환기의 냉매출입구에 연결된 다수의 냉매라인을 하나의 냉매라인으로 연결하여 메인모세관으로 냉매가 흐르도록 연결된 연결관으로 구성된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 냉매량 조절장치.
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