KR100544873B1 - 냉방 능력이 향상된 냉난방 겸용 멀티 에어컨 - Google Patents

냉방 능력이 향상된 냉난방 겸용 멀티 에어컨 Download PDF

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Abstract

본 발명은 한쌍의 실내 열교환기 중 어느 하나만이 냉방 작동될 때 냉방 능력을 감소시키지 않으며 압축기로의 액복귀 여유율을 향상시킬 수 있는 냉방 능력이 향상된 냉난방 겸용 멀티 에어컨에 관한 것으로, 열교환 매체를 압축하는 압축기와, 열교환 매체를 실외의 공기와 열교환시키는 실외 열교환기와, 상기 실외 열교환기와 상기 압축기 사이에 설치된 한쌍의 실내 열교환기와, 열교환 매체의 흐름을 단속하는 솔레노이드 밸브와, 모세관과 열교환 매체의 방향을 절환시켜 주는 4웨이 밸브로 구성된 냉난방 겸용 멀티 에어컨에 있어서, 상기 실외 열교환기의 하단부에 보조증발기가 구비되고, 상기 솔레노이드 밸브의 개폐에 의해 상기 한쌍의 실내 열교환기 중 어느 하나만 냉방으로 작동할 경우 상기 압축기로부터 토출된 열교환 매체는 운전중인 실내 열교환기와 열교환한 후 상기 보조증발기를 통과하면서 열교환할 수 있도록 다시 실외 열교환기 하단부로 유입됨으로써, 멀티 에어컨의 냉방 성능이 현저히 향상된다.
냉방, 난방, 에어컨, 압축기, 열교환기, 솔레노이드 밸브, 모세관

Description

냉방 능력이 향상된 냉난방 겸용 멀티 에어컨{Multi-air conditioner for both cooling and heating which air cooling efficiency is improved}
도 1은 종래 냉난방 겸용 멀티 에어컨의 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 냉방 능력이 향상된 냉난방 겸용 멀티 에어컨의 개략적인 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
111: 압축기 113: 실외 열교환기
116, 117: 주모세관 118: 모세관
114, 115: 실내 열교환기 120, 121, 122: 솔레노이드 밸브
133: 보조증발기
삭제
본 발명은 냉난방 겸용 멀티 에어컨에 관한 것으로, 보다 상세하게는 한쌍의 실내 열교환기 중 어느 하나만이 냉방 작동될 때 냉방 능력을 감소시키지 않으며 압축기로의 액복귀 여유율을 향상시킬 수 있는 냉방 능력이 향상된 냉난방 겸용 멀티 에어컨에 관한 것이다.
도 1은 종래 냉난방 겸용 멀티 에어컨의 개략적인 구성도이다.
도시된 바와 같이, 냉난방 겸용 멀티 에어컨은 압축기(11)와 하나의 실외 열교환기(13)와, 4개의 모세관(16, 17, 18, 19) 및 한쌍의 실내 열교환기(14, 15)와 3개의 솔레노이드 밸브(20, 21, 22)로 구성된다.
이러한 냉난방 겸용 멀티 에어컨은 압축기에 연결된 4웨이 밸브(12)의 조작에 의해 열교환 매체의 순환 방향을 절환하는 것에 의해 실내 열교환기(14, 15)의 냉난방 작동이 결정된다. 즉, 압축기(11)로부터 토출된 열교환 매체가 실외 열교환기(13)를 먼저 지나도록 4웨이 밸브(12)가 설정되어 있는 경우에는 실내 열교환기(14, 15)는 냉방 작용을 하게 되며, 이 열교환 매체가 실내 열교환기(14, 15)를 먼저 지나도록 4웨이 밸브(12)가 설정되어 있는 경우에는 실내 열교환기(14, 15)는 난방작용을 하게 된다.
또한, 솔레노이드 밸브(20, 21)의 작동 유무에 따라 실내 열교환기(14, 15)를 둘다 작동시키거나 필요에 따라 하나만을 작동시킬 수 있다.
그리고, 주모세관(16, 17)은 냉난방 운전시 고압 상태의 열교환 매체를 저압으로 팽창시키는 역할을 하며, 모세관(18)은 실내 열교환기(14, 15) 운전시 균압으로 이루어 시스템의 평형을 유지하는 역할을 하게 되며, 솔레노이드 밸브(22) 냉방 운전의 경우 실내 열교환기(14, 15) 어느 하나만이 작동될 때 일부의 열교환 매체를 바이패스 시켜주는 역할을 한다.
그러나, 이러한 종래 냉난방 겸용 멀티 에어컨은 다음과 같은 문제점이 있었다.
즉, 실내 열교환기 중 어느 하나만이 작동되는 경우, 솔레노이드 밸브를 작 동시켜 일부의 고온고압 가스 상태인 열교환 매체를 바이패스시킴으로써 압축기로 흡입되는 열교환 매체의 온도를 상승시켜 액복귀 여유율을 상승시킬 수 있으나 그만큼 냉방 능력이 감소한다.
또한, 열교환 매체를 바이패스시키지 않을 경우 과다한 양의 열교환 매체가 공급됨에 의해 냉방 능력은 상승하나, 압축기로 흡입되는 열교환 매체의 온도가 감소하여 액복귀 여유율이 적어지는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 실외 열교환기 하단부와 연결되는 솔레노이드 밸브를 사용하여 실내 열교환기중 어느 하나만이 작동하는 경우 실내 열교환기를 지난 열교환 매체를 실외 열교환기 하단부로 유입시켜 보조증발기에서 미증발된 열교환 매체를 증발시켜 압축기로 유입되는 열교환 매체의 온도를 상승시켜 액복귀 여유율을 상승시킴과 동시에 원하는 냉방 능력을 확보할 수 있는 냉방 능력이 향상된 냉난방 겸용 멀티 에어컨을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 냉방 능력이 향상된 냉난방 겸용 멀티 에어컨은 열교환 매체를 압축하는 압축기와, 열교환 매체를 실외의 공기와 열교환시키는 실외 열교환기와, 상기 실외 열교환기와 상기 압축기 사이에 설치된 한쌍의 실내 열교환기와, 열교환 매체의 흐름을 단속하는 솔레노이드 밸브와, 모세관과 열교환 매체의 방향을 절환시켜주는 4웨이 밸브로 구성된 냉난방 겸 용 멀티 에어컨에 있어서, 상기 실외 열교환기의 하단부에 보조증발기가 구비되고, 상기 솔레노이드 밸브의 개폐에 의해 상기 한쌍의 실내 열교환기 중 어느 하나만 냉방으로 작동할 경우 상기 압축기로부터 토출된 열교환 매체는 운전중인 실내 열교환기와 열교환한 후 상기 보조증발기를 통과하면서 열교환할 수 있도록 다시 실외 열교환기 하단부로 유입되는 것을 특징으로 한다.
상기 보조증발기는 실외 열교환기 하단부에 형성되어 상기 보조증발기를 통과하는 미증발된 열교환 매체를 완전히 증발시키는 역할을 수행하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 냉방 능력이 향상된 냉난방 겸용 멀티 에어컨의 개략적인 구성도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 냉방 능력이 향상된 냉난방 겸용 멀티 에어컨은 압축기(111)와 하나의 실외 열교환기(113), 3개의 모세관(116, 117, 118) 및 한쌍의 실내 열교환기(114, 115)와 3개의 솔레노이드 밸브(120, 121, 122)로 구성된다.
압축기(111)는 열교환 매체를 압축시켜 그 압력을 높이게 된다.
상기 압축기(111)의 토출 측에는 4웨이 밸브(112)가 설치되어 멀티 에어컨의 운전 모드에 따라 압축된 열교환 매체가 후술될 실외 열교환기(113)쪽 또는 실내 열교환기(114, 115)쪽으로 순환되도록 열교환 매체의 순환 방향을 변화시킨다.
실외 열교환기(113)는 압축기(111)로부터 토출된 열교환 매체를 순환시킬 수 있도록 냉매관으로 이루어진 순환 통로(미도시)를 가진다.
특히, 실외 열교환기(113)의 하단 내부에는 한쌍의 실내 열교환기(114, 115) 중 어느 하나만이 작동되는 경우, 상기 실내 열교환기(114 또는 115)로 과도하게 공급된 열교환 매체를 증발시킬 수 있도록 별도의 보조증발기(133)가 설치된다. 즉, 미증발된 열교환 매체는 상기 보조증발기(133)를 통과하면서 완전히 증발된 후 압축기(111)로 유입된다.
바람직하게는, 상기 보조증발기(133)는 주름지게 형성되어 상기 실내 열교환기(114 또는 115)에서 미증발된 열교환 매체가 상기 보조증발기(133)를 통과하면서 완전히 증발될 수 있도록 설계된다.
한쌍의 주모세관(116, 117)은 실외 열교환기(113)와 실내 열교환기(114, 115)를 연결하도록 각각 설치되어 있으며, 상기 주모세관들(116, 117)이 균압을 가지도록 상기 주모세관(116, 117)과 실내 열교환기(114, 115) 사이에는 다른 모세관(118)에 의해 연결되어 있다.
또한, 한쌍의 실내 열교환기(114, 115)는 압축기(111)와 실외 열교환기(113) 사이에 병렬로 연결된다.
그리고, 3개의 솔레노이드 밸브(120, 121, 122)는 한쌍의 실내 열교환기(114, 115)의 양측에 설치되어 열교환 흐름을 단속함과 동시에 각각의 실내 열교환기(114, 115)의 구동을 제어하게 된다.
또한, 한쌍의 실내 열교환기(114, 115) 중 어느 하나만이 작동할 경우, 작동하는 실내 열교환기(114 또는 115)를 통과한 열교환 매체가 실외 열교환기(113) 하단부에 설치된 별도의 보조증발기(133)를 따라 흐를 수 있도록 본 발명의 기술분야에 속한 당업자라면 순환 통로나 솔레노이드 밸브 등은 다양하게 변형 실시할 수 있을 것이다.
이러한 구성의 본 발명에 따른 냉방 능력이 향상된 냉난방 겸용 멀티 에어컨의 작동을 설명하면 다음과 같다.
이러한 냉난방 겸용 멀티 에어컨은 압축기(111)에 연결된 4웨이 밸브(112)의 조작에 의해 열교환 매체의 순환 방향을 절환시키는 것에 의해 실내 열교환기(114, 115)의 냉난방 작동이 결정된다.
압축기(111)로부터 토출된 열교환 매체가 실외 열교환기(113)를 먼저 지나도록 4웨이 밸브(112)가 설정되어 있는 경우, 실내 열교환기(114, 115)는 냉방작용을 하게 되며, 이 열교환 매체가 실내 열교환기(114, 115)를 먼저 지나도록 4웨이 밸브(112)가 설정되어 있는 경우에는 실내 열교환기(114, 115)는 난방 작용을 하게 된다.
또한, 솔레노이드 밸브(120, 121)의 작동 유무에 따라 실내 열교환기(114, 115)를 둘 다 작동시키거나 필요에 따라 하나만을 작동시킬 수 있다.
주모세관(116, 117)은 냉난방 운전시 고압 상태의 열교환 매체를 저압으로 팽창시키는 역할을 하며, 다른 모세관(118)은 실내 열교환기(114, 115) 운전시 균압을 이루어 시스템의 평형을 유지하는 역할을 한다.
한편, 냉방 운전의 경우 한쌍의 실내 열교환기(114, 115) 중 어느 하나만이 작동될 때, 솔레노이드 밸브(122)를 닫아서 작동하는 실내 열교환기(114 또는 115)를 지난 열교환 매체가 실외 열교환기(113) 하단부를 관통하여 설치된 보조증발기(133)를 지나면서 열교환하여 압축기(111)로 유입되는 열교환 매체의 온도를 상승시켜 액체 상태로 유입되는 것을 최소화하게 되며, 난방 운전의 경우 솔레노이드 밸브(122)를 열어주어 실내 열교환기(114, 115)로 열교환 매체가 유입된다.
따라서, 종래 멀티 에어컨의 경우 열교환 매체의 토출량이 한쌍의 실내 열교환기(14, 15; 도 1참조)가 동시에 작동되는 경우를 기준으로 설정되어 있기 때문에 한쌍의 실내 열교환기(14, 15) 중 어느 하나만이 작동되는 경우 작동하는 상기 실내 열교환기(14 또는 15)로만 과도한 양의 열교환 매체가 공급되게 되어 실내 열교환기(14 또는 15) 및 압축기(11)에 과부하가 걸리게 되는 반면, 본 발명에 따른 냉방 능력이 향상된 냉난방 겸용 멀티 에어컨은 하나의 실내 열교환기(114 또는 115)로 과도하게 열교환 매체가 공급되어 미증발된 열교환 매체가 발생하더라도 상기 미증발된 열교환 매체가 실외 열교환기(113)의 하단부를 관통하는 보조증발기(133)를 흐르도록 설계함으로써, 상기 열교환 매체를 증발된 상태로 압축기(111)로 유입시켜 액복귀 여유율을 상승시킴과 동시에 원하는 냉방 능력을 확보할 수 있게 된다.
상기된 바와 같은 본 발명에 따른 냉방 능력이 향상된 냉난방 겸용 멀티 에 어컨은 실내 열교환기가 어느 하나만 작동할 경우, 냉방 능력을 향상시키면서 압축기로 유입되는 액복귀 여유율을 향상시킬 수 있어 압축기의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

Claims (2)

  1. 열교환 매체를 압축하는 압축기와, 열교환 매체를 실외의 공기와 열교환시키는 실외 열교환기와, 상기 실외 열교환기와 상기 압축기 사이에 설치된 한쌍의 실내 열교환기와, 열교환 매체의 흐름을 단속하는 솔레노이드 밸브와, 모세관과 열교환 매체의 방향을 절환시켜주는 4웨이 밸브로 구성된 냉난방 겸용 멀티 에어컨에 있어서,
    상기 실외 열교환기의 하단부에 보조증발기가 구비되고, 상기 보조증발기는 주름지게 형성되어 상기 보조증발기를 통과하는 미증발된 열교환 매체를 증발시키도록 되며, 상기 한쌍의 실내 열교환기 중 어느 하나만 냉방으로 작동할 경우에는 상기 솔레노이드 밸브를 닫아서 상기 압축기로부터 토출된 열교환 매체는 운전중인 실내 열교환기와 열교환한 후 상기 보조증발기를 통과하면서 열교환할 수 있도록 다시 실외 열교환기 하단부로 유입되는 한편, 난방 운전의 경우에는 상기 솔레노이드 밸브를 열어주어 상기 실내 열교환기로 열교환 매체가 유입되고, 상기 실외 열교환기와 상기 한쌍의 실내 열교환기를 연결하도록 각각 설치되는 주모세관들이 균압을 가지도록 상기 주모세관과 상기 한쌍의 실내 열교환기 사이에는 다른 모세관에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 냉방 능력이 향상된 냉난방 겸용 멀티 에어컨.
  2. 삭제
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