KR100561535B1 - 멀티 공조시스템용 실외기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고장 실외기로부터 정상 실외기 쪽으로 냉매를 회수할 수 있도록 하는 멀티 공조시스템용 실외기를 개시한 것이다. 개시한 멀티 공조시스템용 실외기는 각각 배관연결포트들을 구비하는 복수의 실외기와, 각 실외기의 배관연결포트들과 연결배관을 통해 연결되는 적어도 1대의 실내기를 포함하고, 각 실외기는 그 내부의 냉매배관을 통해 연결되는 압축기와 실외열교환기를 포함하는 멀티 공조시스템에 있어서, 각 실외기는 고장발생 시 냉매를 회수할 수 있도록 그 내부의 냉매배관과 연계되는 냉매회수포트를 포함하는 것이다.

Description

멀티 공조시스템용 실외기{OUTDOOR UNIT FOR MULTI AIR CONDITIONING SYSTEM}
도 1은 본 발명에 따른 멀티 공조시스템의 사이클 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 멀티 공조시스템의 실외기 쪽 사이클 구성도로, 고장실외기로부터 정상실외기 쪽으로 냉매를 회수하는 방법을 나타낸 것이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10a:제1실외기, 10b: 제2실외기,
13a,13b: 압축기, 14a,14b: 4방 밸브,
15a,15b: 실외 열교환기, 16a,16b: 실외 전자팽창밸브,
21a,21b: 냉매흡입포트, 22a,22b: 냉매배출포트,
30a: 제1실내기, 30b: 제2실내기,
33a,33b: 실내 열교환기, 34a,34b: 실내 전자팽창밸브,
50: 냉매회수배관.
본 발명은 복수의 실외기와 복수의 실내기로 구성되는 멀티 공조시스템에 관 한 것으로, 더욱 상세하게는 고장 실외기로부터의 냉매회수를 용이하게 수행할 수 있도록 하는 멀티 공조시스템용 실외기에 관한 것이다.
대한민국 등록특허공보 특1994-0008430호에는 멀티 공조시스템에 관한 기술이 개시되어 있다. 이 멀티 공조시스템은 복수의 실내기와 복수의 실외기가 냉매배관을 통해 연결되도록 구성된다. 이러한 멀티 공조시스템은 복수의 실내기 중 일부를 사용하지 않을 때를 감안한 것으로 실내의 부하에 따라 복수의 실외기 중 일부가 동작하지 않거나 모두 동작하도록 하여 시스템 전체의 부하를 적절히 조절할 수 있도록 한 것이다.
그러나 이러한 멀티 공조시스템은 복 수의 실외기 중 어느 하나라도 고장이 생기게 되면 시스템 전체의 모든 냉매를 회수한 후 고장 실외기의 수리 및 부품교체를 수행하고, 다시 모든 실내기와 실내기가 진공상태가 되도록 한 후 시스템 전체에 냉매를 충진 해야 했다. 즉 이러한 멀티 공조시스템에서 실내기의 고장이 생길 경우에는 냉매를 실외기 쪽으로 회수한 후 실내기의 고장수리를 수행할 수 있었으나, 실외기 쪽에서 고장이 생길 경우에는 냉매를 실내기 쪽으로 회수할 수 없기 때문에 시스템 전체의 냉매를 방출시키고 고장을 수리한 후 다시 충진 해야 하는 등 고장수리작업이 번거롭고 어려울 뿐 아니라 시간적인 손실과 경제적 손실이 큰 문제가 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 고장 실외기로부터 정상 실외기 쪽으로 냉매를 회수할 수 있도록 하는 멀티 공조시스 템용 실외기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 시스템 전체의 모든 냉매를 회수하지 않고서도 실외기의 고장수리를 수행할 수 있고 고장실외기로부터 냉매를 회수하는 동안 시스템을 동작시킬 수 있도록 하는 멀티 공조시스템용 실외기를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 멀티 공조시스템용 실외기는 각각 배관연결포트들을 구비하는 복수의 실외기와, 상기 각 실외기의 상기 배관연결포트들과 연결배관을 통해 연결되는 적어도 1대의 실내기를 포함하고, 상기 각 실외기는 그 내부의 냉매배관을 통해 연결되는 압축기와 실외열교환기를 포함하는 멀티 공조시스템에 있어서, 상기 각 실외기는 고장발생 시 냉매를 회수할 수 있도록 그 내부의 냉매배관과 연계되는 냉매회수포트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 각 실외기의 냉매회수포트는 상기 각 실외기의 상기 압축기 상류 측 배관에 마련되는 냉매흡입포트와, 상기 실외열교환기와 상기 배관연결포트 사이의 배관 중도에 마련되는 냉매배출포트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 각 실외기 중 하나에서 고장이 생길 때 고장실외기로부터 정상실외기 쪽으로 냉매를 회수할 수 있도록 상기 고장실외기 쪽의 상기 냉매흡입포트 및 상기 냉매배출포트와 상기 정상실외기 쪽의 상기 냉매흡입포트를 착탈 가능하게 연결하는 냉매회수배관을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 멀티 공조시스템용 실외기는 케이스와, 실내기 쪽과의 연결을 위해 상기 케이스 외측에 마련되는 배관연결포트들과, 상기 케이스의 내부 에 설치되며 그 내부의 냉매배관을 통해 연결되는 압축기와 실외열교환기를 포함하며, 고장발생 시 냉매를 회수할 수 있도록 그 내부의 냉매배관과 연계되는 냉매회수포트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 멀티 공조시스템은 도 1에 도시한 바와 같이, 건물의 실외에 설치되는 제1실외기(10a)와 제2실외기(10b)를 구비하고, 건물의 실내에 설치되는 제1 및 제2실내기(30a,30b)를 구비하며, 각 실외기(10a,10b)와 각 실내기(30a,30b)는 실외기 측 배관연결포트들(11a,11b,12a,12b)과 실내측 배관연결포트들(31a,31b,32a,32b) 사이를 연결하는 연결배관들(41,42)을 통하여 연결된다.
제1 및 제2실외기(10a,10b)는 각각 냉매를 가압 토출시키는 압축기(13a,13b), 냉난방 전환용의 4방 밸브(14a,14b), 실외열교환기(15a,15b), 실외 측 전자팽창밸브(16a,16b), 리시버(17a,17b), 어큐뮬레이터(18a,18b)를 포함한다. 이러한 장치들은 각각 실외기 케이스의 내부에 수용되며 실외기 쪽 배관연결포트들(11a,11b,12a,12b)과 연계되는 내부의 냉매배관을 통하여 연결된다. 또 제1 및 제2실내기(30a,30b)는 각각 실내열교환기(33a,33b)와 실내 측 전자팽창밸브(34a,34b)를 포함한다. 그리고 실내열교환기(33a,33b)와 실내 측 전자팽창밸브(34a,34b) 역시 실내기 쪽 배관연결포트들(31a,31b,32a,32b)과 연계되는 내부의 냉매배관을 통해 연결된다.
이러한 멀티 공조시스템의 동작은 다음과 같다. 여기서 제1실외기(10a)와 제2실외기(10b)의 동작이 동일하고, 제1실내기(30a)와 제2실내기(30b)의 동작이 동일하므로, 이하에서는 제1실외기(10a)와 제1실내기(30a)를 중심으로 설명한다.
냉방운전을 수행할 때는 압축기(13a)로부터 토출된 고온 고압의 기체냉매가 4방 밸브(14a)를 통과하여 실외열교환기(15a)로 공급되고, 실외열교환기(15a)를 거치면서 액냉매가 된다. 이때 실외 측 전자팽창밸브(16a)는 개방된 상태를 유지한다. 또한 실외열교환기(15a)를 거친 액냉매는 리시버(17a)와 연결배관(41)을 거쳐 실내기(30a) 쪽으로 흐르며, 실내기(30a)의 전자팽창밸브(34a)에서 감압되어 실내열교환기(33a)를 거치면서 실내공기와 열교환되어 저압의 기체냉매가 된다. 이 기체냉매는 연결배관(42)을 통하여 실외기 쪽으로 흐르며, 실외기(10a)의 4방 밸브(14a) 및 어큐뮬레이터(18a)를 거쳐 다시 압축기(13a)로 흐른다.
난방운전을 수행할 때는 압축기(13a)로부터 토출된 고온 고압의 기체냉매가 4방 밸브(14a)와 연결배관(42)을 통과하여 실내기(30a) 쪽으로 흐르며, 실내열교환기(33a)에서 실내공기와 열교환 되어 액냉매가 된다. 이때 실내 측 전자팽창밸브(34a)는 개방된 상태를 유지한다. 또한 실내열교환기(33a)를 거친 액냉매는 연결배관(41)을 통하여 실외기(10a) 쪽으로 흐르며, 실외기(10a)의 리시버(17a)를 통과하여 실외 측 전자팽창밸브(16a)를 거치면서 감압된다. 그리고 실외열교환기(15a)를 거치면서 실외공기와 열교환하여 저압의 기체냉매가 되고, 4방 밸브(14a) 및 어큐뮬레이터(18a)를 거쳐 다시 압축기(13a)로 흐른다.
이처럼 냉방 및 난방운전을 수행하는 과정에서 본 발명은 복수의 실내기(30a,30b) 중 일부를 사용하지 않음으로 인해 발생하는 시스템의 부하변동에 따라 두 실외기(10a,10b) 모두가 동작하거나 어느 하나가 동작하지 않도록 함으로써 시스템 전체의 부하를 적절히 조절할 수 있도록 한다.
또한 본 발명에 따른 멀티 공조시스템은 두 실외기(10a,10b) 중 어느 하나에서 고장이 발생하여 부품을 교체하여야 할 경우 고장실외기 쪽으로부터 정상실외기 쪽으로 냉매를 회수할 수 있도록 각 실외기(10a,10b)에 냉매회수포트들이 마련된다. 이 냉매회수포트들은 각 실외기(10a,10b)의 압축기(13a,13b) 상류 측 배관에 마련되는 냉매흡입포트(21a,21b)와, 각 실외기(10a,10b)의 실외열교환기(15a,15b)와 배관연결포트(12a,12b) 사이의 배관 중도에 마련되는 냉매배출포트(22a,22b)를 포함한다.
이러한 멀티 공조시스템에서 제1 및 제2실외기(10a,10b) 중 어느 하나에서 고장이 발생하여 고장실외기로부터 정상실외기 쪽으로 냉매를 회수하는 방법은 도 2에 도시한 바와 같다.
예를 들어 제2실외기(10b)의 압축기가 고장이 나서 교체하여야 할 경우에는 우선 제2실외기(10b)의 배관연결포트들(11b,12b)을 잠그고, 제2실외기(10b)를 고장모드로 지정함으로써 제2실외기(10b) 쪽 압축기(13b)가 정지함과 동시에 제2실외기(10b) 쪽 전동팽창밸브(16b)가 최대로 열리도록 한다. 그리고 별도로 준비한 3갈래로 분기된 냉매회수배관(50)을 통하여 고장인 제2실외기(10b) 쪽 냉매흡입포트(21b) 및 냉매배출포트(22b)가 정상인 제1실외기(10a) 쪽의 냉매흡입포트(21a)와 연결되도록 한다. 즉 제2실외기(10b) 쪽 냉매흡입포트(21b)와 냉매배출포트(22b)가 제1실외기(10a) 쪽 냉매흡입포트(21a)와 연결되도록 한다.
이러한 상태에서 제1실외기(10a)를 운전시키면, 제1실외기(10a)의 냉매흡입포트(21a) 쪽이 저압이 되므로 제2실외기(10b) 쪽 냉매가 제1실외기(10a) 쪽으로 회수된다. 이때 제2실외기(10b) 쪽 배관 내에는 약간의 기체상태 냉매가 남게 되지만 이 냉매 량은 전체시스템의 냉매 량에 비하여 매우 적으므로 무시하여도 무방하다. 이러한 방식으로 제2실외기(10b) 쪽의 냉매회수가 완료된 후에는 냉매회수배관(50)의 연결을 해제하고 제2실외기(10b)의 고장수리를 수행한다.
제2실외기(10b)의 수리를 수행하는 동안 제1실외기(10a)는 실내기들(30a,30b)과 연결된 상태이므로 정상운전이 가능하다. 따라서 제1실외기(10a)를 통한 운전(냉방 또는 난방)은 가능해진다. 즉 실내기(30a,30b) 모두가 운전되는 경우에는 실외기 용량이 부족하게 되지만 한쪽 실내기만 운전되는 경우는 제1실외기(10a)의 능력만으로도 부하를 감당할 수 있기 때문에 제2실외기(10b)의 고장수리를 수행하면서도 냉매의 손실 없이 일부 정상운전이 가능해진다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 멀티 공조시스템용 실외기는 각 실외기의 냉매회수포트들을 통하여 고장실외기로부터 정상실외기 쪽으로 냉매를 회수할 수 있기 때문에 고장실외기의 고장수리를 수행하는 과정에서 시스템 전체의 냉매를 회수하지 않아도 될 뿐 아니라 냉매손실을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 고장실외기의 고장수리를 수행하는 동안 정상실외기의 운전이 가능하기 때문에 고장실외기를 고치는 동안 시스템을 동작시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 각각 배관연결포트들을 구비하는 복수의 실외기와, 상기 각 실외기의 상기 배관연결포트들과 연결배관을 통해 연결되는 적어도 1대의 실내기를 포함하고, 상기 각 실외기는 그 내부의 냉매배관을 통해 연결되는 압축기와 실외열교환기를 포함하는 멀티 공조시스템에 있어서,
    상기 각 실외기의 상기 압축기 상류 측 냉매배관에 마련되는 냉매흡입포트와, 상기 실외열교환기와 상기 배관연결포트 사이의 냉매배관 중도에 마련되는 냉매배출포트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 공조시스템용 실외기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 각 실외기 중 하나에서 고장이 생길 때 고장실외기로부터 정상실외기 쪽으로 냉매를 회수할 수 있도록 상기 고장실외기 쪽의 상기 냉매흡입포트 및 상기 냉매배출포트와 상기 정상실외기 쪽의 상기 냉매흡입포트를 착탈 가능하게 연결하는 냉매회수배관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 공조시스템용 실외기.
  4. 케이스와, 실내기 쪽과의 연결을 위해 상기 케이스 외측에 마련되는 배관연결포트들과, 상기 케이스의 내부에 설치되며 그 내부의 냉매배관을 통해 연결되는 압축기와 실외열교환기를 포함하는 멀티 공조시스템용 실외기에 있어서,
    상기 각 실외기의 상기 압축기 상류 측 냉매배관에 마련되는 냉매흡입포트와, 상기 실외열교환기와 상기 배관연결포트 사이의 냉매배관 중도에 마련되는 냉매배출포트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 공조시스템용 실외기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 각 실외기 중 하나에서 고장이 생길 때 고장실외기로부터 정상실외기 쪽으로 냉매를 회수할 수 있도록 상기 고장실외기 쪽의 상기 냉매흡입포트 및 상기 냉매배출포트와 상기 정상실외기 쪽의 상기 냉매흡입포트를 착탈 가능하게 연결하는 냉매회수배관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 공조시스템용 실외기.
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