KR100480702B1 - 냉난방 동시형 멀티공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 난방운전과 냉방운전이 동시에 수행되는 냉/난방 동시형 멀티공기조화기를 제공하는 한편, 냉난방그룹동시운전시 실외열교환기를 사용하지 않고 실내열교환기만을 사용하여 실내 냉방과 난방이 동시에 수행되도록 실외기의 배관구조를 제공하는데 있다.

이를 위해, 본 발명은, 압축기와 실외열교환기와 실외측 전자팽창밸브를 갖는 실외기와; 실내열교환기와 실내측 전자팽창밸브를 각각 갖는 다수대의 실내기와; 상기 실외기와 상기 실내기 사이에 구비되며 상기 실외기로부터 유입된 냉매를 운전조건에 따라 상기 다수대의 실내기에 선택적으로 안내하거나 실내에서 열교환된 냉매를 다시 실외기에 선택적으로 안내하는 분배기와; 상기 실외기와 상기 분배기 사이에 구비되어, 상기 운전조건 중 냉방전실ㆍ난방전실ㆍ냉방주체동시ㆍ난방주체동시 운전시 압축기에서 토출 또는 압축기로 유입되는 냉매를 상기 실외열교환기를 거치도록 안내하고, 냉난방그룹동시 운전시에는 압축기에서 토출 및 압축기로 유입되는 냉매를 상기 실외열교환기를 거치지 않도록 안내하는 냉매안내수단이 포함되어 이루어진 냉난방 동시형 멀티공기조화기를 제공한다.

Description

냉난방 동시형 멀티공기조화기{Multi-type air conditioner for cooling/heating the same time}

본 발명은 멀티공기조화기에 관한 것으로서, 더 상세하게는 냉/난방 동시형 멀티공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로, 공기조화기는, 주거공간, 레스토랑, 또는 사무실 등의 실내 공간을 냉방 또는 난방시키기 위한 장치로서, 오늘날에는 다수의 룸으로 구획된 실내공간을 보다 효율적으로 냉방 또는 난방시키기 위해 각 룸을 냉방 또는 난방운전시키는 멀티공기조화기의 개발이 지속적으로 이루어지고 있는 추세에 있다.

특히, 이러한 멀티공기조화기는, 한 대의 실외기에 다수대의 실내기가 연결되어 각각의 실내기가 각 룸에 설치되는 형태로 이루어져, 난방과 냉방 중 어느 하나의 운전모드로 동작되어 실내를 공기조화시키게 된다.

그러나, 실내에 구획된 여러 룸 중, 어느 룸은 난방이 필요하고 다른 어느 룸은 냉방이 필요한 경우에 있어서도 냉방모드 혹은 난방모드로 기기가 일률적으로 운전되기 때문에, 이러한 요구에 대응하지 못하는 한계가 있었다.

예를 들어, 빌딩에 있어서는, 룸의 위치나 시간에 따라서 온도차가 발생되는 곳이 있게 되는데, 즉 빌딩의 북측면 룸은 난방을 필요로 하게 되는 반면, 남측면 룸은 햇빛 때문에 냉방을 필요로 하게 되는데, 이러한 요구에 기기가 대응하지 못하는 한계가 있었다.

또한, 전산실을 갖춘 경우에 있어서도, 여름철뿐만 아니라 겨울철에도 전산설비의 발열부하를 해결하기 위하여 항상 냉방을 필요로 하게 되는데, 이러한 요구에 기기가 대응하지 못하는 한계가 있었다.

결국, 이러한 필요성에 따라, 기기 동작 중 동시에 각 룸을 개별적으로 공기조화시킬 수 있는 즉, 난방을 요하는 룸에는 이에 설치된 실내기에 난방모드가 작동되도록 하고 이와 동시에 냉방을 요하는 룸에는 이에 설치된 실내기에 냉방모드가 작동되도록 하는 냉/난방 동시형 멀티공기조화기의 개발이 요구되고 있다.

상술한 필요성에 근거하여, 본 발명의 목적은 난방운전과 냉방운전이 동시에 수행되는 냉/난방 동시형 멀티공기조화기를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 냉난방그룹동시운전시 실외열교환기를 사용하지 않고 실내열교환기만을 사용하여 실내 냉방과 난방이 동시에 수행되도록 실외기의 배관구조를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 실외기의 배관구조를 단순화시켜, 기기의 효율을 향상시키는 한편 제조공정의 단순화 및 제품단가의 저렴화를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 운전조건에 따라 실내부하량에 대응되도록 실외에 적어도 두개 이상 설치되며, 내부에 압축기와 실외열교환기와 실외측 전자팽창밸브와 상기 실외열교환기의 수에 따라 각각 분지된 분지관과 상기 분지관 상에 설치되어 상기 실외열교환기 중 선택된 실외열교환기에만 냉매가 통과되도록 하는 2방밸브를 갖는 실외기와; 실내의 각 룸에 각각 설치되며 내부에 실내열교환기와 실내측 전자팽창밸브를 각각 갖는 다수대의 실내기와; 상기 실외기와 상기 실내기 사이에 구비되며 상기 실외기로부터 유입된 냉매를 운전조건에 따라 상기 다수대의 실내기에 선택적으로 안내하거나 실내에서 열교환된 냉매를 다시 실외기에 선택적으로 안내하는 분배기와; 상기 실외기와 상기 분배기 사이에 구비되어, 상기 운전조건 중 냉방전실ㆍ난방전실ㆍ냉방주체동시ㆍ난방주체동시 운전시 압축기에서 토출 또는 압축기로 유입되는 냉매를 상기 실외열교환기를 거치도록 안내하고, 냉난방그룹동시 운전시에는 압축기에서 토출 및 압축기로 유입되는 냉매를 상기 실외열교환기를 거치지 않도록 안내하는 냉매안내수단이 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 냉난방 동시형 멀티공기조화기를 제공한다.

여기서, 상기 냉매안내수단, 상기 압축기의 토출단과 상기 분배기를 연결하는 고압기상냉매관과, 상기 고압기상냉매관의 전단측과 상기 실외열교환기의 일단을 연결하는 기상냉매관과, 상기 실외열교환기의 타단과 상기 분배기를 연결하는 액상냉매관과, 상기 분배기와 상기 압축기의 흡입단을 연결함과 함께 그 일측을 상기 기상냉매관과 연결하는 저압기상냉매관과, 상기 기상냉매관과 상기 저압기상냉매관이 연결되는 지점에 구비되어 상기 운전조건에 따라 선택적으로 절환시키되 냉난방그룹동시 운전시에는 모두 차폐되도록 절환시키는 3방밸브로 이루어짐이 바람직하다.

따라서, 본 발명에 따르면, 각 룸의 환경에 따라, 각 룸 전체를 냉방시키는 냉방전실운전과 각 룸 전체 중 일부를 동시에 난방시키는 냉방주체동시운전과, 각 룸 전체를 난방시키는 난방전실운전과 각 룸 전체 중 일부를 동시에 냉방시키는 난방주체동시운전과, 각 룸을 50:50으로 냉/난방시키는 냉난방그룹동시운전이 가능하게 된다. 또한, 냉난방그룹동시운전시 실외열교환기를 사용하지 않고 실내열교환기만을 사용하여 실내 냉방과 난방이 동시에 수행되도록 실외기의 배관구조를 가짐에 따라 모든 열교환이 각 실에 구비된 실내기에서 모두 이루어지게 되므로 버려지는 열이 발생되지 않아 기기의 효율이 향상되게 된다.

이하, 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 냉난방 동시형 멀티공기조화기를 나타낸 구성도이고, 도 2a는 냉방전실운전시 도 1의 동작상태를 나타낸 동작도이며, 도 2b는 난방전실운전시 도 1의 동작상태를 나타낸 동작도이다.

그리고, 도 2b는 냉방주체동시운전시 도 1의 동작상태를 나타낸 동작도이고, 도 3b는 난방주체동시운전시 도 1의 동작상태를 나타낸 동작도이며, 도 4는 냉난방그룹동시운전시 도 1의 동작상태를 나타낸 동작도이다.

또한, 설명의 편의상, 도면부호 3은 「3a, 3b, 3c, 3d」를 가리킨다.

그리고 도면부호 21은 「21a, 21b, 21c, 21d」를 가리키고, 22는 「22a, 22b, 22c, 22d」를 가리키며, 23은 「23a, 23b, 23c, 23d」를 가리키고, 31은 「31a, 31b, 31c, 31d」를 가리키며, 32는「32a, 32b, 32c, 32d」를 가리키고, 62는 「62a, 62b, 62c, 62d」를 가리킨다. 하지만 실내기의 대수에 따라 괄호내 도면부호의 수는 달라질 수 있음은 당연할 것이다.

본 발명에 따른 냉난방 동시형 멀티공기조화기는, 도 1에 도시된 바와 같이, 실외기(A)와 분배기(B) 그리고 다수개의 실내기(C)로 크게 이루어지며, 상기 실외기(A)에는 압축기(1)와 실외열교환기(2)와 실외측 전자팽창밸브(6) 등이 내설되고, 상기 분배기(B)에는 다수개의 분지관(20)와 다수개의 밸브(30) 등이 내설되며, 상기 각 실내기(C)에는 실내열교환기(62)와 실내측 전자팽창밸브(61) 등이 각각 내설되어 이루어진다.

이하, 상기 실외기(A)와 상기 분배기(B) 그리고 상기 다수개의 실내기(C)의 구체적인 실시예를 순서대로 설명한다.

첫째, 상기 실외기(A)는 다음과 같은 구성요소를 갖는다.

구성 설명에 앞서, 운전조건 중 각 룸 모두를 50:50으로 냉방 및 난방시키거나 필요에 따라 선택된 룸을 50:50으로 냉방 및 난방시키는 냉난방그룹동시 운전시, 유동하는 냉매가 실외열교환기(2)를 거치지 않고 실내열교환기(62)만을 거치도록 그 배관구조를 가짐이 바람직하다. 왜냐하면, 냉난방그룹동시 운전시에는 50:50비율로 냉/난방이 수행됨에 따라 실내기(C)끼리 충분히 상호 증발 및 응축을 수행할 수 있으므로 구지 실외열교환기(2)로 냉매를 통과시키면서까지 열을 낭비할 필요가 없기 때문이다.

또한, 실외기(A)의 배관구조 및 그 구성은, 단순할수록, 관손실이 줄어드는 등 기기의 효율을 향상시킬 수 있고, 제조공정을 단순화시킬 수 있으며, 제품단가를 저감시키는 측면에서도 효과적이다. 이에 따라 이를 감안하여 설계됨이 바람직하고, 특히 냉매를 우회시키기 위한 바이패스관이 포함되지 않도록 설계됨이 바람직하다.

즉, 상술한 내용을 바탕으로, 상기 실외기(A)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 압축기(1)와, 실외열교환기(2)와, 냉매를 안내하는 배관부(3) 및 냉매의 흐름을 운전조건에 따라 절환시키는 3방밸브(4)로 이루어진 냉매안내수단이 포함되어 이루어짐이 바람직하다.

여기서, 상기 배관부(3)는, 상기 압축기(1)의 토출단과 상기 분배기(B)를 연결하는 고압기상냉매관(3a)과, 상기 고압기상냉매관의 전단측(고압기상냉매관 중 압축기의 토출측)과 상기 실외열교환기(2)의 일단을 연결하는 기상냉매관(3b)과, 상기 실외열교환기(2)의 타단과 상기 분배기(B)를 연결하는 액상냉매관(3c)과, 상기 분배기(B)와 상기 압축기(1)의 흡입단을 연결함과 함께 그 일측을 상기 기상냉매관(3b)과 연결하는 저압기상냉매관(3d)으로 이루어짐이 바람직하다.

그리고, 상기 3방밸브(4)는, 상기 기상냉매관(3b)과 상기 저압기상냉매관(3d)이 연결되는 지점에 구비되어 상기 운전조건에 따라 선택적으로 절환됨이 바람직하며. 구체적으로, 냉방전실ㆍ냉방주체동시 운전시에는 상기 고압기상냉매관(3a)과 상기 기상냉매관(3b)이 연통되도록 절환되고, 난방전실ㆍ난방주체동시 운전시에는 기상냉매관(3b)과 저압기상냉매관(3d)이 연통되도록 절환되며, 냉난방그룹동시 운전시에는 상기 연통된 것이 모두 차단되도록 절환됨이 더욱 바람직하다.

이와 더불어, 상기 실외열교환기(2)는, 운전조건에 따라 실내부하량에 대응되도록 적어도 2개 이상으로 이루어짐과 함께 선택된 실외열교환기에만 냉매가 통과되도록 실외열교환기의 수에 따라 각각 분지된 분지관에 2방밸브(5)가 각각 구비됨이 바람직하다.

그리고, 미설명된 도면부호 6은 실외측 전자팽창밸브를 나타낸다.

한편, 상기와 같이 이루어진 실외기(A)의 구체적인 동작 및 냉매의 유동은, 후술하는 냉난방 동시형 멀티공기조화기의 전체동작설명에서 언급하기로 한다.

둘째, 상기 분배기(B)는 다음과 같은 구성요소를 갖는다.

즉, 상기 분배기(B)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 실외기(A)로부터 유입된 냉매를 상기 실내기(C)로 안내함과 함께 열교환된 냉매를 상기 실외기(A)로 재 안내하는 분지관부(20)와, 상기 다수대의 실내기(C) 중 운전조건에 따라 선택된 실내기로만 냉매가 유입되도록 상기 분지관부(20)를 제어하는 밸브부(30)가 포함되어 이루어짐이 바람직하다.

여기서, 상기 분지관부(20)는, 상기 액상냉매관(3c)에서 분지되어 상기 각 실내기(C)에 각각 연결되는 액상냉매분지관(21)과, 상기 저압기상냉매관(3d)에서 분지되어 상기 각 실내기(C)에 각각 연결되는 저압기상냉매분지관(22)과, 상기 고압기상냉매관(3a)에서 분지되어 상기 각 실내기(C)에 각각 연결되는 고압기상냉매분지관(23)이 포함되어 이루어짐이 바람직하다. 그리고, 상기 액상냉매분지관(21)은 상기 실내열교환기(62)의 일단에 연결되고, 상기 고압기상냉매분지관(23)과 저압기상냉매분지관(22)은 소정부에서 서로 합관되어 상기 실내열교환기(62)의 타단에 연결됨이 보다 바람직하다.

또한, 상기 밸브부(30)는, 상기 각 저압기상냉매분지관(22)에 각각 구비되며 운전조건에 따라 각각 선택적으로 온/오프되는 저압기상냉매분지관측 2방밸브(31)와, 상기 각 고압기상냉매분지관(23)에 각각 구비되며 운전조건에 따라 각각 선택적으로 온/오프되는 고압기상냉매분지관측 2방밸브(32)로 이루어짐이 더욱 바람직하다.

한편, 상기와 같이 이루어진 분배기(B)의 구체적인 동작 및 냉매의 유동은, 후술하는 냉난방 동시형 멀티공기조화기의 전체동작설명에서 언급하기로 한다.

셋째, 상기 각 실내기(C)는 다음과 같은 구성요소를 갖는다.

각 실내기는, 실내열교환기(62)와, 상기 액상냉매분지관(24)상에 연설되는 실내측 전자팽창밸브(61)로 이루어진다.

이하, 도 2a 내지 도 4를 참조하여, 상기와 같이 이루어진 본 발명에 따른 냉난방 동시형 멀티공기조화기의 동작 및 이에 따른 냉매의 유동을 설명한다.

동작설명에 앞서, 냉방주체동시운전 및 난방주체동시운전 설명시, 편의상 실내기(C)의 대수는 4대(C1, C2, C3, C4)로 가정하며, 냉방주체동시운전시 3대의 실내기는 냉방을 나머지 1대의 실내기는 난방을 수행하고, 이와 반대로 난방주체동시운전시 3대의 실내기는 난방을 나머지 1대의 실내기는 냉방을 수행하는 것으로 가정하며, 냉난방그룹동시운전시 2대의 실내기는 냉방을 나머지 2대의 실내기는 난방을 수행하는 것으로 가정한다. 그리고, 실내열교환기의 대수는 2대로 가정한다.

첫째, 도 2a에 도시된 바와 같이, 냉방전실운전시, 상기 압축기(1)에서 토출된 기상의 냉매는, 고압기상냉매관(3a)의 전단측을 따라 흐르다가 3방밸브(4)의 절환에 의해 기상냉매관(3b)으로 유입되어 개방된 제1, 2 실외측 2방밸브(5a, 5b)를 통과한 후 제1, 2 실외열교환기(2a, 2b)로 유입되어 응축되게 된다. 이후, 개방된 제1, 2 실외측 전자팽창밸브(6a, 6b)를 통과하여 액상냉매관(3c)을 따라 흐르다가 분배기(B)로 유입되게 된다. 여기서, 냉매가 기상냉매관(3b)으로만 유입되는 이유는, 3방밸브(4)의 절환과 함께 분배기(B)의 고압기상냉매분지관측 2방밸브(32)가 모두 차단되기 때문이다.

그리고, 분배기(B)로 유입된 고압/액체상태의 냉매는, 각각 액상냉매분지관(21)으로 분지된 후 각 실내측 전자팽창밸브(61)를 거치면서 팽창되고 각 실내열교환기(62)를 거치면서 증발됨과 함께 각 룸을 냉방시키게 된다.

이후, 증발된 냉매는, 각 고압기상냉매분지관측 2방밸브(32)의 차단으로 각 저압기상냉매분지관(22)으로 유입된 후 저압기상냉매관(3d)을 따라 유동하면서 압축기(1)로 흡입되게 된다.

둘째, 도 2b에 도시된 바와 같이, 난방전실운전시, 압축기(1)에서 토출된 기상의 냉매는, 고압기상냉매관(3a)을 따라 흐르다가 3방밸브(4)의 절환에 의해 실외열교환기(2)를 거치지 않고 고압상태로 분배기(B)에 유입되게 된다.

그리고, 분배기(B)로 유입된 고압/기체상태의 냉매는, 고압기상냉매분지관(23)으로 분지된 후 각 실내열교환기(62)를 거치면서 각 룸을 난방시킴과 함께 응축되게 된다.

이후, 응축된 냉매는, 개방된 실내측 전자팽창밸브(61)을 거친 후 액상냉매분지관(21)을 따라 각각 흐르다가 액상냉매관(3c)으로 모이게 되고, 이후 액상냉매관을 따라 흐르다가 제1, 2 실외측 전자팽창밸브(6a, 6b)를 거치면서 팽창되고 제1, 2 실외열교환기(2a, 2b)를 거치면서 증발되어 개방된 제1, 2 실외측 2방밸브(5a, 5b)를 통과한 후 기상냉매관(3b)으로 유입되게 되고, 이미 절환된 3방밸브(4)에 의해 저압기상냉매관(3d)으로 유입되며 이를 따라 압축기(1)로 흡입되게 된다.

셋째, 도 3a에 도시된 바와 같이, 냉방주체동시운전시, 압축기(1)에서 토출된 기상의 냉매는, 고압기상냉매관(3a)을 따라 흐르다가 일부는. 계속해서 고압기상냉매관(3a)을 따라 분배기(B)로 유입되게 되고, 나머지 일부는, 3방밸브(4)의 절환에 의해 상기 기상냉매관(3b)으로 유입되며 개방된 제2 실외측 2방밸브(5b)를 거친 후 제2 실외열교환기(2b)로 유입되어 응축되게 되고, 응축된 냉매는 개방된 제2 실외측 전자팽창밸브(6b)를 통과하여 액상냉매관(3c)을 따라 흐르다가 분배기(B)로 유입되게 된다.

그리고, 분배기(B)로 유입된 냉매 중 액상냉매관(3c)을 따라 유입된 냉매는, 제2, 3, 4 액상냉매분지관(21b, 21c, 21d)으로 각각 분지된 후 각각 제2, 3, 4 실내측 전자팽창밸브(61b, 61c, 61d)를 거치면서 팽창되고 각각 제2, 3, 4 실내열교환기(62b, 62c, 62d)를 거치면서 증발됨과 함께 각각의 룸을 냉방시키게 된다.

이와 동시에, 분배기(B)로 유입된 냉매 중 고압기상냉매관(3a)을 따라 유입된 냉매는, 제1 고압기상냉매분지관(23a)으로 유입된 후 제1 실내열교환기(62a)를 거치면서 난방을 요하는 룸을 난방시킨 후 개방된 제1 실내측 전자팽창밸브(61a)와 제1 액상냉매분지관(21a)을 거쳐 상술한 액상냉매관(3c)에 합류되게 된다. 결국 상술한 액상의 냉매와 함께 선택된 제2, 3, 4 액상냉매분지관(21b, 21c, 21d)으로 필요에 따라 분지된 후 제2, 3, 4 실내측 전자팽창밸브(61b, 61c, 61d)를 각각 거치면서 팽창되고 제2, 3, 4 실내열교환기(62b, 62c, 62d)를 각각 거치면서 증발됨과 함께 각각의 룸을 냉방시키게 된다.

이후, 증발된 냉매는, 제2, 3, 4 고압기상냉매분지관측 2방밸브(32b, 32c, 32d)의 차단으로 제2, 3, 4 저압기상냉매분지관(22b, 22c, 22d)을 따라 흐르다가 저압기상냉매관(3d)으로 모이게 되고, 이후 저압기상냉매관을 따라 유동하면서 압축기(1)로 흡입되게 된다.

넷째, 도 3b에 도시된 바와 같이, 난방주체동시운전시, 압축기(1)에서 토출된 기상의 냉매는 고압기상냉매관(3a)을 따라 흐르다가 3방밸브(4)의 절환에 의해 실외열교환기(2)를 거치지 않고 고압상태로 분배기(B)에 유입되게 된다.

그리고, 분배기(B)로 유입된 고압/기체상태의 냉매는, 제2, 3, 4, 고압기상냉매분지관(23b, 23c, 23d)으로 각각 분지된 후 제2, 3, 4 실내열교환기(62b, 62c, 62d)를 각각 거치면서 각각의 룸을 난방시킴과 함께 응축되게 된다.

이후, 응축된 냉매는, 개방된 제2, 3, 4 실내측 전자팽창밸브(61b, 61c, 61d)를 각각 거친 후 제2, 3, 4 액상냉매분지관(21b, 21c, 21d)을 따라 흐르다가 액상냉매관(3c)으로 모이게 된다. 이 때, 응축된 냉매의 일부는, 액상냉매관(3c)을 따라 흐르다가 제2 실외측 전자팽창밸브(6b)를 거치면서 팽창되고 제2 실외열교환기(2b)를 거치면서 증발되어 개방된 제2 실외측 2방밸브(5b)를 통과한 후 기상냉매관(3b)으로 유입되게 되고 이미 절환된 3방밸브(4)에 의해 저압기상냉매관(3d)으로 유입되게 된다.

이와 동시에, 응축된 냉매의 나머지 일부는, 제1 액상냉매분지관(21a)으로 유입되고 제1 실내측 전자팽창밸브(61a)를 거치면서 팽창되고 제1 실내열교환기(62a)를 거치면서 증발되어 냉방을 요하는 룸을 냉방시키게 된다. 이후, 증발된 냉매는, 제1 고압기상냉매분지관측 2방밸브(32a)의 차단으로 제1 저압기상냉매분지관(22a)을 따라 흐르다가 저압기상냉매관(3d)으로 유입되게 된다.

이후, 저압기상냉매관(3d)으로 유입된 냉매는 저압기상냉매관을 따라 압축기(1)로 흡입되게 된다.

다섯째, 도 4에 도시된 바와 같이, 냉난방그룹동시운전시, 압축기(1)에서 토출된 기상의 냉매는, 고압기상냉매관(3a)을 따라 흐르다가 3방밸브(4)의 차단에 의해 실외열교환기(2)를 거치지 않고 고압상태로 분배기(B)에 유입되게 된다.

그리고, 분배기(B)로 유입된 고압/기체상태의 냉매는, 제1, 2, 고압기상냉매분지관(23a, 23b)으로 각각 분지된 후 제1, 2 실내열교환기(62a, 62b)를 각각 거치면서 각각의 룸을 난방시킴과 함께 응축되게 된다.

이후, 응축된 냉매는, 개방된 제1, 2 실내측 전자팽창밸브(61a, 61b)를 각각 거친 후 제1, 2 액상냉매분지관(21a, 21b)을 따라 흐르다가 액상냉매관(3c)으로 모이게 된다. 이 때, 액상냉매관(3c)을 따라 흐르는 응축된 냉매는, 제3, 4 액상냉매분지관(21c, 21d)으로 각각 유입되고 제3, 4 실내측 전자팽창밸브(61c, 61d)를 거치면서 팽창되고 제3, 4 실내열교환기(62c, 62d)를 거치면서 증발되어 냉방을 요하는 룸을 냉방시키게 된다. 이후, 증발된 냉매는, 제3, 4 고압기상냉매분지관측 2방밸브(32c, 32d)의 차단으로 제3, 4 저압기상냉매분지관(22c, 22d)을 따라 흐르다가 저압기상냉매관(3d)으로 유입되게 된다.

이후, 저압기상냉매관으로 유입된 냉매는 저압기상냉매관을 따라 압축기(1)로 흡입되게 된다.

결국, 상술한 바와 같이 냉난방그룹동시운전시에는 실외열교환기(2)를 거치지 않고 실내열교환기(62)끼리 상호 증발기 및 응축기 역할을 수행하게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 냉난방 동시형 멀티공기조화기를 제공함에 따라, 각 룸의 환경에 최적 대응이 가능하게 된다. 즉, 각 룸 전체를 난방시키는 난방전실운전과 각 룸 전체 중 일부를 동시에 냉방시키는 난방주체동시운전과, 각 룸 전체를 냉방시키는 냉방전실운전과 각 룸 전체 중 일부를 동시에 난방시키는 냉방주체동시운전과, 각 룸 모두를 50:50으로 냉방 및 난방시키거나 필요에 따라 선택된 룸을 50:50으로 냉방 및 난방시키는 냉난방그룹동시운전이 가능하게 된다. 또한, 냉난방그룹동시운전시 유동하는 냉매가 실외열교환기를 전혀 거치지 않고 실내열교환기만을 거치면서 실내기끼리 상호 증발 및 응축을 수행함에 따라 모든 열교환이 각 실에 구비된 실내기에서 모두 이루어지게 되므로 버려지는 열이 발생되지 않아 기기의 공조효율이 향상되게 된다. 그리고, 냉매를 우회시키기 위한 별도의 바이패스관이 실외기의 배관구조를 이루지 않기 때문에 배관구조가 단순해지게 된다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술 범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서와 같이, 본 발명은, 냉난방 동시형 멀티공기조화기를 제공함에 따라, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명에 의하면, 각 룸의 환경에 최적 대응이 가능한 이점이 있다. 즉, 다수개의 룸이 구획된 빌딩에서 룸의 위치나 시간에 따라 온도차가 발생되는 룸이 있거나 여름철뿐만 아니라 겨울철에도 발열을 요구하는 전산실이 구획된 경우, 필요에 따라 난방주체동시운전 또는 냉방주체동시운전 또는 냉난방그룹동시운전을 수행하여 최적 대응이 가능한 이점이 있다.

둘째, 본 발명에 의하면, 냉난방그룹동시운전시 유동하는 냉매가 실외열교환기를 전혀 거치지 않고 실내열교환기만을 거치면서 실내기끼리 상호 증발 및 응축을 수행함에 따라 모든 열교환이 각 실에 구비된 실내기에서 모두 이루어지게 되므로 버려지는 열이 발생되지 않아 기기의 공조효율이 향상되는 이점이 있다.

셋째, 본 발명에 의하면, 실외기의 배관구조에 별도의 바이패스관이 사용되지 않고 그 구성이 단순해짐에 따라 배관손실 등을 줄일 수 있어 기기의 효율이 향상되는 이점과, 제조공정이 단순해지는 이점과, 제품의 단가가 저감되는 이점 등이 있다.

넷째, 분배기를 구성함에 있어 3방 또는 4방 밸브가 아닌 보다 저렴한 2방밸브가 채용되는 구조를 취함에 따라, 제품단가가 저감되는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 냉난방 동시형 멀티공기조화기를 나타낸 구성도.

도 2a는 냉방전실운전시 도 1의 동작상태를 나타낸 동작도.

도 2b는 난방전실운전시 도 1의 동작상태를 나타낸 동작도.

도 2b는 냉방주체동시운전시 도 1의 동작상태를 나타낸 동작도.

도 3b는 난방주체동시운전시 도 1의 동작상태를 나타낸 동작도.

도 4는 냉난방그룹동시운전시 도 1의 동작상태를 나타낸 동작도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A: 실외기 1: 압축기

2: 실외열교환기 3a: 고압기상냉매관

3b: 기상냉매관 3c: 액상냉매관

3d: 저압기상냉매관 4: 3방밸브

5: 실외측 2방밸브 6: 실외측 전자팽창밸브

B: 분배기 20: 분지관부

21a, 21b, 21c, 21d: 액상매분지관

22a, 22b, 22c, 22d: 저압기상냉매분지관

23a, 23b, 23c, 23d: 고압기상냉매분지관

30: 밸브부

31a, 31b, 31c, 31d: 저압기상냉매분지관측 2방밸브

32a, 32b, 32c, 32d: 고압기상냉매분지관측 2방밸브

C: 실내기

61a, 61b, 61c, 61d: 실내측 전자팽창밸브

62a, 62b, 62c, 62d: 실내열교환기

Claims (3)

1. 운전조건에 따라 실내부하량에 대응되도록 실외에 적어도 두개 이상 설치되며, 내부에 압축기와 실외열교환기와 실외측 전자팽창밸브와 상기 실외열교환기의 수에 따라 각각 분지된 분지관과 상기 분지관 상에 설치되어 상기 실외열교환기 중 선택된 실외열교환기에만 냉매가 통과되도록 하는 2방밸브를 갖는 실외기와,

   실내의 각 룸에 각각 설치되며 내부에 실내열교환기와 실내측 전자팽창밸브를 각각 갖는 다수대의 실내기와,

   상기 실외기와 상기 실내기 사이에 구비되며 상기 실외기로부터 유입된 냉매를 운전조건에 따라 상기 다수대의 실내기에 선택적으로 안내하거나 실내에서 열교환된 냉매를 다시 실외기에 선택적으로 안내하는 분배기와,

   상기 실외기와 상기 분배기 사이에 구비되어, 상기 운전조건 중 냉방전실ㆍ난방전실ㆍ냉방주체동시ㆍ난방주체동시 운전시 압축기에서 토출 또는 압축기로 유입되는 냉매를 상기 실외열교환기를 거치도록 안내하고, 냉난방그룹동시 운전시에는 압축기에서 토출 및 압축기로 유입되는 냉매를 상기 실외열교환기를 거치지 않도록 안내하는 냉매안내수단이 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 냉난방 동시형 멀티공기조화기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 냉매안내수단;

   상기 압축기의 토출단과 상기 분배기를 연결하는 고압기상냉매관과,

   상기 고압기상냉매관의 전단측과 상기 실외열교환기의 일단을 연결하는 기상냉매관과,

   상기 실외열교환기의 타단과 상기 분배기를 연결하는 액상냉매관과,

   상기 분배기와 상기 압축기의 흡입단을 연결함과 함께 그 일측을 상기 기상냉매관과 연결하는 저압기상냉매관과,

   상기 기상냉매관과 상기 저압기상냉매관이 연결되는 지점에 구비되어 상기 운전조건에 따라 선택적으로 절환되는 3방밸브로 이루어짐을 특징으로 하는 냉난방 동시형 멀티공기조화기.
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