KR100621243B1

KR100621243B1 - 멀티형 공기조화기

Info

Publication number: KR100621243B1
Application number: KR1020040043576A
Authority: KR
Inventors: 임은숙
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-06-14
Filing date: 2004-06-14
Publication date: 2006-09-14
Also published as: KR20050118450A

Abstract

본 발명은 적어도 하나 이상의 실외기에 다수의 실내기가 구비되고, 실내기의 일부는 냉방으로 그리고 다른 일부는 난방으로 동시에 개별적 운전이 가능한 멀티형 공기조화기에 관한 것이다.

본 발명은 압축기(120,120')와 실외열교환기(180)가 구비되고, 열교환이 일어나는 하나 이상의 실외기(100)와; 실내열교환기(202)와 팽창밸브(204)가 구비되고, 열교환이 일어나는 다수의 실내기(200)와; 상기 실내기(200)와 실외기(100) 사이에 연결 설치되어, 운전조건에 따라 냉매의 흐름을 제어하는 분배기(300)를 포함하는 구성을 가지며; 상기 다수의 실내기(200) 중 일부는 난방모드로 운전되고, 다른 일부는 냉방모드로 운전 가능하다. 그리고 상기 실외기(100)와 분배기(300)는, 액체상태의 냉매가 유동하는 액관(210)과, 기체상태의 고압냉매가 유동하는 고압기관(214)과, 기체상태의 저압냉매가 유동하는 저압기관(212)에 의해 서로 연통된다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 하나의 공기조화기 시스템으로 냉방과 난방이 동시에 가능하므로 설치비가 줄어드는 이점이 있다.

공기조화기, 냉방, 난방, 동시운전, 분배기

Description

멀티형 공기조화기 {Multi-airconditioner}

도 1은 종래 멀티형 공기조화기의 개략적인 구성도.

도 2는 종래 멀티형 공기조화기의 구성 및 냉매 흐름을 보인 블럭구성도.

도 3은 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 개략적인 구성도.

도 4는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 바람직한 실시예의 블럭구성도.

도 5는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 바람직한 실시예를 구성하는 실외기의 외관사시도.

도 6은 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 바람직한 실시예를 구성하는 실외기의 내부구성을 보인 분해사시도.

도 7은 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 바람직한 실시예를 구성하는 실외기의 구성도.

도 8은 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 바람직한 실시예를 구성하는 분배기의 사시도.

도 9는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 바람직한 실시예를 구성하는 분배기의 구성도.

도 10은 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 냉방전실운전시 냉매유동을 보인 동작구성도.

도 11은 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 난방전실운전시 냉매유동을 보인 동작구성도.

도 12는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 냉방주체운전시 냉매유동을 보인 동작구성도.

도 13은 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 난방주체운전시 냉매유동을 보인 동작구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100. 실외기 102. 실외전자밸브

110. 베이스팬 112. 전면판넬

114. 전면그릴 116. 전면상부브라켓

120. 정속압축기 120'. 인버터압축기

122. 오일분리기 124. 사방밸브

126. 밸브지지대 128. 서비스밸브

130. 실외과냉각기 132. 어큐뮬레이터

134,134'. 전방프레임 136. 중앙프레임

140. 좌측콘트롤박스 140'. 우측콘트롤박스

142. 전압트랜스 144. 커패시터

146. 발열소자판 146'. 방열부

148. 방열팬 150. 베리어

152. 공기안내공 154. 공기안내커버

160. 상면판넬 162. 통기공

164. 쉬라우드 166. 토출그릴

170. 송풍팬 172. 팬모터

174. 모터마운트 180. 실외열교환기

182. 전면열교환기 184. 후면열교환기

186. 드레인팬 188. 측면판넬

190. 후면그릴 192. 후면판넬

194. 후면상부브라켓 196. 후방프레임

198. 냉방전용배관 198'. 냉방밸브

200. 실내기 202. 실내열교환기

204. 팽창밸브 210. 액관

210'. 실내액관 212. 저압기관

212'. 실내기관 214. 고압기관

300. 분배기 310. 분배기케이스

320. 분배기커버 330. 주밸브

332. 보조밸브 340. 분지관

350. 동시과냉각기 352. 우회관

354. 과냉각조절밸브

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적어도 하나 이상의 실외기에 다수의 실내기가 구비되고, 실내기의 일부는 냉방으로 그리고 다른 일부는 난방으로 동시에 개별적 운전이 가능한 멀티형 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로, 공기조화기는 실내의 더운 공기를 흡입하여 저온의 냉매로 열교환한 후 이를 실내로 토출하는 반복작용에 의해 실내를 냉방시키거나 또는 반대작용에 의해 실내를 난방시키는 냉/난방 시스템으로서, 압축기-응축기-팽창밸브-증발기로 이루어져 일련의 사이클을 형성하는 기기이다.

그리고 근래에는 냉난방 외에 실내의 오염된 공기를 흡입하여 필터링한 후 청정공기로 만들어 실내로 재투입하는 공기정화기능과, 다습한 공기를 건습공기로 만들어 실내로 재투입하는 제습기능 등 여러 가지 부가적인 기능을 겸하고 있다.

한편 주지된 바와 같이 공기조화기는 실외기와 실내기가 각각 분리되어 설치되는 분리형 공기조화기와, 실외기와 실내기가 일체로 설치되는 일체형 공기조화기로 크게 구분할 수 있다.

또한 최근에는 가정에 2대 이상의 공기조화기를 설치하고자 할 때나 여러개의 사무실을 구비한 건물에서 각 사무실마다 공기조화기를 설치하고자 할 때 효과적으로 적용할 수 있는 멀티형 공기조화기가 출시되고 있다. 이러한 멀티형 공기조화기는 하나의 실외기에 복수개의 실내기를 연결하여, 분리형 공기조화기를 여러대 설치한 것과 같은 효과를 얻을 수 있는 것이다.

도 1에는 종래의 멀티형 공기조화기 설치상태가 개략적으로 도시되어 있으며, 도 2에는 종래의 멀티형 공기조화기의 구성 및 냉매의 흐름을 나타낸 블록구성도가 도시되어 있다. 이를 참조하면 실외기(1)는 압축기(10), 어큐뮬레이터(20) 및 실외열교환기(30) 등으로 이루어지고, 실내기(50)는 실내열교환기(60) 및 팽창밸브(70)로 이루어진다.

그리고 이러한 멀티형 공기조화기에서는 하나의 실외기(1)에 다수의 실내기(50)가 연결되어 있는데, 실외기(1)와 실내기(50) 사이에는 높은 압력을 가지는 고압관(80)과 상대적으로 낮은 압력의 저압관(90)이 각각 연결된다.

상기와 같은 구성의 공기조화기가 냉방작용을 할 경우, 상기 실외기(1)의 실외열교환기(30)는 압축기(10)로부터 압송된 고온/고압의 기체상태의 냉매를 응축시키는 응축기 역할을 한다. 이와 같이 응축된 냉매는 팽창밸브(70)를 통과하면서 저온/저압의 기체상태로 팽창되어 실내열교환기(60)에 보내진다.

상기 실내열교환기(60)로 유입된 냉매는 실내 공기와 열교환됨에 따라 저온/저압의 기체상태 및 액체상태가 섞여지는 2상의 냉매로 바뀐다. 이러한 냉매는 어큐뮬레이터(20)를 통과한 후에 다시 압축기(10)에 보내져 냉매의 1싸이클(cycle)을 이룬다.

다음으로, 상기와 같은 공기조화기가 난방작용을 하는 경우에는 냉매의 흐름 및 열교환기의 작용이 반대이다. 즉, 압축기(10)에서 압축된 냉매는 어큐뮬레이터(20) -> 실내열교환기(60) -> 팽창밸브(70) -> 실외열교환기(30)의 순서로 흐른다.

이때, 상기 실내열교환기(60)는 그 내부를 통과하는 고온고압의 냉매와 실내 공기를 열교환시키는 응축기 역할을 하고, 상기 실외열교환기(30)는 그 내부의 저온저압 냉매와 실외공기를 열교환시키는 증발기 역할을 한다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

상기와 같은 멀티형 공기조화기에서는 다수의 실내기(50)가 실외기(1)와 연결되어 있으나, 이러한 다수의 실내기(50) 전체가 난방으로 작동하거나, 냉방으로 작동하게 된다. 즉 일부의 실내기(50)는 냉방으로 작동하고, 나머지 실내기(50)는 난방을 위해 작동되는 등의 동시 냉난방이 불가능하다.

예를 들어, 빌딩과 같은 건물에는 실험실이나 전산실 그리고 사무실 등 다양한 형태의 룸(Room)이 구비되고, 이러한 각각의 룸(Room)은 각기 다른 특성을 가진다. 즉 전산실 등은 일반적으로 저온상태가 유지되는 것이 바람직하며 사무실 등은 활동하기 편한 적정온도를 유지할 필요가 있으므로, 전산실은 냉방으로 사무실은 난방으로 공기조화기를 작동시킬 필요가 있으나, 상기와 같은 종래의 기술에서는 이러한 개별적 운전이 어려운 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 냉방과 난방이 동시에 수행되는 멀티형 공기조화기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 실외기와 실내기 사이에 구비되는 분배기에 의해 작동유체의 흐름이 제어되는 멀티형 공기조화기를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기는, 압축기와 실외열교환기가 구비되고, 열교환이 일어나는 하나 이상의 실외기와; 실내열교환기가 구비되어 열교환이 일어나는 다수의 실내기와; 상기 실내기와 실외기 사이에 연결 설치되어, 운전조건에 따라 냉매의 흐름을 제어하는 분배기를 포함하는 구성을 가지며; 상기 다수의 실내기 중 일부는 난방모드로 운전되고, 다른 일부는 냉방모드로 운전됨을 특징으로 한다.

상기 실외기는, 열교환이 일어나는 실외열교환기와, 상기 실외열교환기를 경유하는 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 실외열교환기를 경유하는 냉매를 더 냉각시키는 실외과냉각기를 포함하는 구성을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 실외기와 분배기는, 액체상태의 냉매가 유동하는 액관과, 기체상태의 고압냉매가 유동하는 고압기관과, 기체상태의 저압냉매가 유동하는 저압기관에 의해 서로 연통됨을 특징으로 한다.

상기 압축기는, 정속 운전을 하는 정속압축기와, 가변 운전을 하는 인버터압축기를 포함하는 구성을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 분배기에는, 냉매의 냉각을 위한 동시과냉각기가 더 구비됨을 특징으로 한다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기에 의하면, 하나의 공기조화기 시스템으로 냉방과 난방이 동시에 가능하므로 설치비가 줄어드는 이점이 있다.

이하 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하 여 상세히 설명한다.

도 3에는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 설치상태가 개략적으로 도시되어 있으며, 도 4에는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 블록구성도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 멀티형 공기조화기는 적어도 하나 이상의 실외기(100)와, 다수의 실내기(200) 그리고 상기 실외기(100)와 실내기(200) 사이에 설치되어 냉매의 유동을 제어하는 분배기(300) 등으로 구성된다.

상기 실외기(100)는 일반적으로 건물의 실외에 설치되는 것으로, 정속압축기(120) 및 인버터압축기(120'), 어큐뮬레이터(132) 그리고 실외열교환기(180)와 실외전자밸브(102, LEV:linear expansion valve, 이하 '실외LEV'라 한다.) 등으로 이루어진다.

그리고 상기 실내기(200)는 일반적으로 건물의 실내에 설치되어 공기조화를 위한 공간으로 직접 공기를 토출하는 것으로, 내부에는 실내열교환기(202), 팽창밸브(204) 등이 각각 구비된다.

상기 실외기(100)와 분배기(300) 사이에는 액체냉매가 흐르는 단일배관인 액관(210)과, 고압의 기체냉매가 흐르는 고압기관(214) 그리고 저압의 기체냉매가 흐르는 저압기관(212)이 연통되게 설치된다.

상기 실내기(200)에는 액체냉매가 흐르는 실내액관(210')과, 기체냉매가 흐르는 실내기관(212')이 각각 형성되며, 이러한 실내액관(210')과 실내기관(212')은 상기 액관(210)과 고압기관(214) 및 저압기관(212)과 연통되도록 설치된다.

그리고 상기와 같은 다수의 실내기(200)는 그 종류와 특성이 각각 다르게 설치하는 것이 가능하며, 따라서 실내액관(210')과 실내기관(212')은 연결되는 실내기(200)의 용량에 따라 그 직경이 각각 상이하게 된다.

즉 상기 실내기(200)는 제1실내기(200a), 제2실내기(200b), 제3실내기(200c) 그리고 제4실내기(200d)로 구성되며, 이러한 각각의 실내기(200)에는 제1실내기관(212'a), 제2실내기관(212'b),제3실내기관(212'c), 제4실내기관(212'd)과, 제1실내액관(210'a), 제2실내액관(210'b), 제3실내액관(210'c), 제4실내액관(210'd)이 각각 연결 설치되어 냉매의 흐름을 안내하며, 각각의 실내기(200)와 실내액관(210') 및 실내기관(212')은 그 크기와 용량이 다르게 구성되는 것이 가능하다.

한편 상기 실내기(200)에 구비되는 각각의 팽창밸브(204)는 각각의 실내열교환기(202)로 유입되는 냉매를 제어하게 된다. 즉 상기 제1실내기(200a)에는 제1실내열교환기(202a)와 제1팽창밸브(204a)가 구비되고, 상기 제2실내기(200b)에는 제2실내열교환기(202b)와 제2팽창밸브(204b)가 구비되고, 상기 제3실내기(200c)에는 제3실내열교환기(202c)와 제3팽창밸브(204c)가 구비되고, 상기 제4실내기(200d)에는 제4실내열교환기(202d)와 제4팽창밸브(204d)가 구비된다. 따라서 이러한 각각의 팽창밸브(204)는 사용자의 선택에 따라 서로 다르게 제어되며, 실내열교환기(202)로 유입되는 냉매의 유량을 조절한다.

도 5 내지 도 7에는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기 구성이 도시되어 있다. 이들 도면에 도시된 바에 따르면, 바닥면을 형성하는 베이스팬(110)이 최하단 에 구비되어 다수의 부품을 지지하고 있으며, 이러한 베이스팬(110)의 선단에는 전면 하부외관을 형성하는 전면판넬(112)이 구비된다.

상기 전면판넬(112)의 상측에는 전면그릴(114)이 설치된다. 따라서 상기 전면그릴(114)을 통해 외부의 공기가 흡입되어, 아래에서 설명할 실외열교환기(180)를 통과한다. 한편 상기 전면그릴(114)의 상측에는 전면상부브라켓(116)이 더 설치되며, 이러한 상기 전면상부브라켓(116)에는 아래에서 설명할 모터마운트(174)의 선단부가 체결된다.

상기 베이스팬(110) 상면에는 압축기(120,120')가 설치된다. 상기 압축기(120,120')는 냉매를 압축하여 고온고압이 되도록 하는 것으로, 좌우에 각각 구비된다. 즉 상대적으로 우측에는 정속운전을 하는 정속압축기(120)가 설치되고, 좌측에는 가변속 열펌프(Variable Speed Heat Pump)인 인버터압축기(120')가 설치된다.

상기 압축기(120,120')의 입구측에는 냉매분사기(120a)가 설치된다. 상기 냉매분사기(120a)는 상기 압축기(120,120')가 운전상황에 따라 과열되는 경우에 냉매를 공급하여 압축기의 소손을 방지하는 것으로, 여기에 사용되는 냉매는 아래에서 설명할 실외열교환기(180)로부터 배출되는 냉매가 사용되도록 구성됨이 바람직하다.

그리고 상기 정속압축기(120)와 인버터압축기(120') 사이에는 균유관(121)이 설치되어 정속압축기(120)와 인버터압축기(120')가 서로 연통되도록 한다. 따라서 어느 일측의 압축기에서 급유부족이 발생하면, 다른 압축기로부터 보충되도록 하여 유량부족에 의한 압축기(120,120')의 소손을 방지한다.

상기 압축기(120,120')로는 소음이 작고 효율이 뛰어난 스크롤압축기가 사용되며, 특히 상기 인버터압축기(120')는 부하용량에 따라 회전수가 조절되는 인버터 스크롤 압축기이다. 따라서 소수의 실내기(200)가 사용되어 부하용량이 적은 경우에는 먼저 상기 인버터압축기(120')가 가동되며, 점차 부하용량이 증가하여 인버터압축기(120')만으로 감당할 수 없는 경우에 비로소 상기 정속압축기(120)가 가동된다.

상기 정속압축기(120)와 인버터압축기(120')의 출구측에는 압축기(120,120')로부터 토출되는 냉매의 온도를 측정하는 압축기토출온도센서(120b,120'b) 및 오일분리기(122)가 각각 구비된다. 상기 오일분리기(122)는 상기 압축기(120,120')로부터 배출되는 냉매속에 섞여있는 오일을 걸러내어 압축기(120,120')로 회수되도록 한다.

즉 상기 압축기(120,120')의 구동시 발생되는 마찰열을 냉각시키기 위해 사용되는 오일(oil)이 냉매와 더불어 상기 압축기(120,120')의 출구로 배출되는데, 이러한 냉매속의 오일을 상기 오일분리기(122)에서 분리하여 오일회수관(123)을 통해 압축기(120,120')로 되돌려 보내는 것이다.

그리고 상기 오일분리기(122)의 출구측에는 체크밸브(122')가 더 설치되어 냉매의 역류를 방지한다. 즉 상기 정속압축기(120)나 인버터압축기(120') 중 어느 하나만 가동되는 경우에 정지중인 압축기(120/120') 내부로 압축냉매가 역류되지 않도록 하는 것이다.

상기 오일분리기(122)는 배관에 의해 사방밸브(124)와 연통되도록 구성된다. 상기 사방밸브(124)는 냉,난방 운전에 따라 냉매의 흐름방향을 바꾸어 주도록 배설되는 것으로, 각각의 포트는 압축기(120,120')의 출구(또는 오일분리기), 압축기(120,120')의 입구(또는 어큐뮬레이터), 실외열교환기(180) 및 실내기(200)와 연결된다.

따라서 상기 정속압축기(120)와 인버터압축기(120')로부터 토출된 냉매는 한 곳으로 모아진 다음, 상기 사방밸브(124)로 유입되는데, 이러한 사방밸브(124)의 입구에는 압축기(120,120')에서 토출되는 냉매의 압력을 체크하는 고압센서(124')가 설치된다.

한편 상기 오일분리기(122)에서 상기 사방밸브(124)로 유입되는 냉매의 일부가 아래에서 설명할 어큐뮬레이터(132)로 바로 투입될 수 있도록 하는 핫가스(hot gas)관(125)이 상기 사방밸브(124)를 가로질러 설치된다.

상기 핫가스관(125)은 공기조화기의 운전중에 어큐뮬레이터(132)로 유입되는 저압의 냉매 압력을 높일 필요가 있는 경우에 압축기(120,120') 토출구측의 고압 냉매가 압축기(120,120') 입구측으로 직접 공급될 수 있도록 하는 것으로, 이러한 핫가스관(125)에는 바이패스밸브인 핫가스밸브(125')가 설치되어 배관을 개폐한다.

상기 베이스팬(110)의 상면 전반부 중앙에는 밸브지지대(126)가 설치된다. 상기 밸브지지대(126)는 상기 액관(210), 저압기관(212), 고압기관(214)의 단부를 지지하고 안내하는 역할을 하며, 서비스밸브(128)도 여기에 설치된다. 한편 상기 밸브지지대(126)에 의해 지지되는 상기 배관(210,212,214)은 아래에서 설명할 측면 판넬(188)의 배관출입구(188')를 통해 외부로 인출되어 실내기(200)에 연결된다.

상기 베이스팬(110)의 상면 우측 후단부에는 실외과냉각기(130)가 형성된다. 상기 실외과냉각기(130)는 아래에서 설명할 실외열교환기(180)에서 열교환된 냉매를 더욱 냉각되도록 하는 것으로, 실외열교환기(180)의 출구측에 연결되는 상기 액관(210)의 임의 위치에 형성된다.

상기 실외과냉각기(130)는 이중관으로 형성된다. 즉 상기 액관(210)과 연통되는 내측관(도시되지 않음)이 중앙에 형성되고, 이러한 내측관(도시되지 않음)의 외측에는 아래에서 설명할 역이송관(130')과 연통되는 외측관(도시되지 않음)이 형성된다.

한편 상기 실외과냉각기(130)의 출구에 형성되는 액관(210)에는 역이송관(130')이 연통 형성된다. 상기 역이송관(130')은 상기 실외열교환기(180)로부터 토출되어 상기 액관(210)을 통해 유동하는 냉매가 상기 외측관(도시되지 않음)으로 유입되어 역류되도록 안내하는 역할을 한다.

상기 역이송관(130')에는 액체냉매를 팽창에 의해 저온의 기체냉매로 변환시키는 과냉각팽창밸브(130'a)가 설치된다. 그리고 이러한 과냉각팽창밸브(130'a)는 상기 역이송관(130')을 통해 역류되는 냉매의 양을 조절할 수 있게 된다. 따라서 상기 실외과냉각기(130)를 통과한 냉매가 사용자가 원하는 온도가 되도록 한다. 즉 상기 역이송관(130')을 통해 역류하는 냉매의 양이 많아질수록 상기 실외과냉각기(130)를 통과한 냉매의 온도는 낮아지게 될 것이다.

상기와 같은 구성에 의해 상기 실외과냉각기(130)로부터 배출되는 냉매의 일 부가 상기 역이송관(130')으로 유입되면, 상기 과냉각팽창밸브(130'a)를 거치면서 팽창되어 저온의 기체냉매가 되고, 이러한 저온의 기체냉매가 상기 실외과냉각기(130)의 외측관(도시되지 않음)을 통해 역류하면서 열교환을 통해 상기 내측관(도시되지 않음)을 흐르는 액냉매가 더욱 냉각되도록 한다.

이와 같이, 상기 실외열교환기(180)로부터 토출되는 액냉매는 상기 실외과냉각기(130)를 통과하면서 열전도에 의해 더욱 냉각되어 실내기(200)로 공급되며, 상기 실외과냉각기(130)의 외측관(도시되지 않음)으로부터 토출되는 역류냉매는 아래에서 설명할 어큐뮬레이터(132)를 거쳐 상기 압축기(120,120')로 다시 공급되어 순환된다.

한편 상기 실외과냉각기(130)의 출구에는 실외기(100)로부터 토출되는 냉매의 온도를 측정하는 액관온도센서(130a)가 설치되고, 상기 과냉각팽창밸브(130'a)의 출구에는 과냉각입구센서(130'b)가 구비되어 실외과냉각기(130)로 유입되는 역류냉매의 온도를 측정하며, 상기 실외과냉각기(130)로부터 배출되는 역류냉매가 흐르는 역이송관(130')에는 과냉각출구센서(130'c)가 구비된다.

상기 실외과냉각기(130)의 일측 즉, 실외열교환기(180)로부터 토출된 냉매가 실내기(200)로 안내되는 액관(210)의 일측에는 드라이어(131,Drier)가 설치된다. 상기 드라이어(131)는 상기 액관(210)을 흐르는 냉매속에 함유된 수분을 제거하는 역할을 한다.

상기 베이스팬(110)의 중앙부, 즉 상기 정속압축기(120)와 인버터압축기(120') 사이에는 어큐뮬레이터(132)가 설치된다. 상기 어큐뮬레이터(132)는 액냉매를 걸러내어 기체상태의 냉매만 상기 압축기(120,120')로 유입되도록 한다.

즉 상기 실내기(200)로부터 유입되는 냉매 중 기체로 증발되지 못하고 액상으로 남아있는 냉매가 상기 압축기(120,120')에 직접적으로 유입되면, 냉매를 고온,고압의 기체상태 냉매로 형성시키는 압축기(120,120')에 부하가 증가되어 압축기(120,120')의 손상을 가져오게 된다.

따라서 상기 어큐뮬레이터(132) 내부로 유입된 냉매 중 미처 증발되지 못하고 액상으로 남아있는 냉매는 기상의 냉매보다 상대적으로 무겁기 때문에 어큐뮬레이터(132)의 하부에 저장되고, 상부의 기체상태 냉매만 상기 압축기(120,120')로 유입된다. 한편 상기 어큐뮬레이터(132)의 입구측에는 흡입되는 냉매의 온도를 측정하는 흡입배관온도센서(132')와 냉매의 압력을 체크하는 저압센서(132")가 각각 구비된다.

상기 베이스팬(110)의 선단 양측에는 전방프레임(134,134')이 각각 형성된다. 상기 전방프레임(134,134')은 상기 베이스팬(110)의 선단에 상하로 길게 형성되는데, 좌측단에 설치되는 전방좌측프레임(134)과 우측단에 설치되는 전방우측프레임(134')으로 나누어진다.

상기 전방프레임(134,134')은 상기 전면상부브라켓(116), 전면그릴(114) 그리고, 아래에서 설명할 콘트롤박스(140,140')를 지지하는 역할을 한다. 한편 상기 전방좌측프레임(134)과 전방우측프레임(134')의 중앙부에는 중앙프레임(136)이 좌우로 구비된다.

상기 중앙프레임(136)의 하부에는 콘트롤박스(140,140')가 설치된다. 상기 콘트롤박스(140,140')는 좌우에 쌍으로 형성된다. 즉 좌측에 구비되는 좌측콘트롤박스(140)와 우측에 구비되는 우측콘트롤박스(140')로 이루어지며, 상기 좌측콘트롤박스(140)는 상기 전방좌측프레임(134)에 경첩(140a)에 의해 고정되고, 상기 우측콘트롤박스(140')는 상기 전방우측프레임(134')에 경첩(140'a)에 의해 고정된다.

상기 콘트롤박스(140,140')는 각각 전방이 개구된 사각박스 형상을 가지며, 전방은 상기 전면판넬(112)에 의해 차폐된다. 그리고 상기 좌측콘트롤박스(140)에는 전압트랜스(142)와 커패시터(144) 등의 제어부품과 발열소자판(146)이 구비된다.

상기 발열소자판(146)의 후면에는 방열핀으로 이루어지는 방열부(146')가 형성된다. 한편 상기 좌측콘트롤박스(140)의 후면 상단에는 방열팬(148)이 설치되는데, 이러한 방열팬(148)은 횡류팬으로 구성된다. 따라서 상기 방열팬(148)이 공기를 흡입하여 상방으로 배출하게 되면 상기 방열부(146')에서의 열교환이 촉진되어 상기 발열소자판(146)이 냉각된다.

상기 콘트롤박스(140,140')의 측단은 각각 상기 전방프레임(134,134')에 경첩(140a,140'a)에 의해 장착되어 있으므로, 이러한 경첩(140a,140'a)을 축으로 전방으로 회동이 가능하게 된다. 따라서 내부 부품의 애프터서비스가 필요한 경우에는 상기 콘트롤박스(140,140')를 전방으로 회동시킨 상태에서 작업을 할 수 있게 된다.

상기 중앙프레임(136)에는 베리어(150)가 설치된다. 상기 베리어(150)는 상 기 실외기(100) 내부를 상측공간과 하측공간으로 구획한다. 즉 상기 압축기(120,120')와 콘트롤박스(140,140') 등이 설치되는 하측과, 아래에서 설명할 실외열교환기(180)가 설치되는 상측을 구획한다.

상기 베리어(150)는 상기 콘트롤박스(140,140')와 마찬가지로 좌우에 각각 구비된다. 그리고 이러한 베리어(150)는 상기 중앙프레임(136)으로부터 후방으로 형성되는 수평부(150')와, 상기 수평부(150')의 후단으로부터 하방으로 소정 각도로 경사지게 형성되는 경사부(150")로 이루어진다.

한편 상기 베리어(150) 중 좌측 베리어(150)의 수평부(150')에는 공기안내공(152)이 형성되고, 이러한 공기안내공(152)의 상측에는 공기안내커버(154)가 설치된다. 상기 공기안내커버(154)는 전방과 상방이 차폐되고 후방이 개방되도록 구성되어, 하부에 구비된 상기 방열팬(148)으로부터 강제 송풍되는 공기가 후방으로 안내되도록 한다.

상기 실외기(100)의 상면외관은 상면판넬(160)이 형성한다. 상기 상면판넬(160)은 사각평판 형상을 가지며 좌우에 쌍으로 구비된다. 그리고 이러한 상면판넬(160)에는 통기공(162)이 형성되고, 통기공(162)의 테두리는 하방으로 연장되어 원통형의 쉬라우드(164)를 형성한다. 상기 쉬라우드(164)는 상기 상면판넬(160)과 일체로 형성되며, 플라스틱 재질로 이루어짐이 바람직하다.

상기 쉬라우드(164)는 원통형으로 성형되어 아래에서 설명할 송풍팬(170)에 의해 강제 송풍되는 공기를 외부로 안내하게 된다. 한편 상기 쉬라우드(164) 상측 즉, 상기 통기공(162)에는 통기공(162)과 대응되는 원형의 토출그릴(166)이 장착된 다.

상기 쉬라우드(164)의 내측에는 송풍팬(170)이 설치된다. 상기 송풍팬(170)은 하부에 구비되는 팬모터(172)에 의해 회전하는 것으로, 내부의 공기를 상방으로 토출한다. 즉 상기 팬모터(172)가 외부로부터 인가되는 전원에 의해 회전력을 발생하면, 이러한 팬모터(172)의 회전축 일단에 고정되어 있는 상기 송풍팬(170)이 회전하여 공기를 상방으로 토출시키는 것이다.

상기 팬모터(172)는 모터마운트(174)에 의해 고정된다. 상기 모터마운트(174)는 사각평판의 고정판(174')과, 이러한 고정판(174')을 지지하는 지지대(174")로 구성된다. 상기 지지대(174")는 좌우에 한 쌍으로 형성되며, 이러한 한 쌍의 지지대(174") 중앙부에 상기 고정판(174')이 장착된다. 그리고 상기 지지대(174")의 선단과 후단은 상방으로 절곡되어 상기 전면상부브라켓(116)과 아래에서 설명할 후면상부브라켓(194)에 각각 고정된다.

상기 상면판넬(160)의 하부에는 실외열교환기(180)가 구비된다. 상기 실외열교환기(180)는 내부를 흐르는 냉매와 외부 공기와의 사이에 열교환이 일어나도록 하는 것으로 전후에 쌍으로 설치된다. 즉 상기 상면판넬(160)의 선단부 하측에 설치되는 전면열교환기(182)와, 상기 상면판넬(160)의 후단부 하측에 설치되는 후면열교환기(184)로 구성된다.

상기 전면열교환기(182)의 하반부는 후방으로 절곡된다. 즉 상기 전면판넬(112)의 선단부로부터 하방으로 일정길이로 연장된 수직부(182')와, 이러한 수직부(182') 하단으로부터 후방으로 소정각도 경사지게 형성되는 경사부(182") 로 구성된다.

따라서 상기 경사부(182")의 하단과 상기 후면열교환기(184)의 하단은 서로 인접하게 되고, 이러한 실외열교환기(180)의 하단은 상기 베이스팬(110)과 소정의 거리를 가지게 된다. 또한 상기 실외열교환기(180)의 측면에는 상기 압축기(120,120')로부터 공급되는 냉매를 각 부분으로 분배하는 튜브조립체(180')가 더 형성된다.

한편 상기 실외열교환기(180) 내부에는 열교환기의 온도를 측정하는 열교환기온도센서(180a)가 설치되고, 외측에는 외부의 온도를 측정하는 실외온도센서(180b)가 더 구비된다.

그리고 상기 실외열교환기(180)의 하단 하측에는 드레인팬(186)이 구비된다. 상기 드레인팬(186)은 좌우로 길게 형성되어 상기 실외열교환기(180)에서 생성된 응축수를 집수하여 측방으로 배출한다.

상기 베이스팬(110)의 상면 좌측단과 우측단에는 측면판넬(188)이 설치된다. 상기 측면판넬(188)은 실외기(100)의 측면외관을 형성하는 것으로, 하단부에는 배관출입공(188')이 전후에 각각 형성된다.

상기 베이스팬(110)의 후단에는 후면그릴(190)이 설치된다. 상기 후면그릴(190)은 상기 후면열교환기(184)의 크기와 대응되게 형성되며, 이러한 후면그릴(190)의 하측에는 후면판넬(192)이 구비된다.

상기 후면그릴(190)의 상단에는 후면상부브라켓(194)이 좌우로 길게 형성된다. 상기 후면상부브라켓(194)은 상기 후면그릴(190)의 상단 전면에 설치되어 상기 모터마운트(174)의 지지대(174") 후단을 지지하게 된다.

상기 베이스팬(110)의 후단 모서리에는 후방프레임(196)이 설치된다. 상기 후방프레임(196)은 상하로 길게 형성되어 상기 후면그릴(190)과 후면판넬(192) 및 상면판넬(160)을 지지하게 된다.

한편 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 실외LEV(102)의 일측에는 실외LEV(102)를 우회하는 냉방전용배관(198)이 더 구비된다. 그리고 상기 냉방전용배관(198)에는 바이패스밸브인 냉방밸브(198')가 더 설치되어 상기 냉방전용배관(198)을 통과하는 냉매를 제어한다. 즉 공기조화기가 냉방전용모드로 동작되는 경우는 상기 냉방밸브(198')가 개방되어 상기 냉방전용배관(198)을 통해 냉매가 유동하게 된다.

도 8과 도 9에는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 분배기가 도시되어 있다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 분배기(300)는 에이치알유니트(Heat Recovery Unit)라고도 불리는 것으로, 사각통상의 분배기케이스(310)와, 상기 분배기케이스(310)의 상측에 구비되어 내부를 차폐하는 분배기커버(320)에 의해 외관이 형성된다.

상기 분배기케이스(310)의 양측면에는 상기 실외기(100)와 연통되는 액관(210)과 고압기관(214) 및 저압기관(212)이 각각 연결 설치되고, 상기 분배기케이스(310)의 전면에는 상기 실내기(200)와 연통되는 실내기관(212')과 실내액관(210')이 각각 연결된다.

상기 실내기관(212')에는 바이패스 밸브로 이루어지는 다수의 주밸브(330)와 보조밸브(332)가 설치된다. 즉 도시된 바와 같이 상기 제1실내기(200)와 연결되는 제1실내기관(212'a)에는 제1주밸브(330a)가 설치되고, 상기 제2실내기(200)와 연결되는 제2실내기관(212'b)에는 제2주밸브(330b)가 설치된다. 그리고 상기 제3실내기(200)와 연결되는 제3실내기관(212'c)에는 제3주밸브(330c)가 설치되고, 상기 제4실내기(200)와 연결되는 제4실내기관(212'd)에는 제4주밸브(330d)가 설치되어 냉매를 선택적으로 통과시키게 된다.

한편 상기 실내기관(212')은 상기 분배기(300) 내부에서 분지되어 분지관(340)을 형성한다. 즉 상기 제1실내기관(212'a)으로부터는 제1분지관(340a)이 분지되고, 이러한 제1분지관(340a)에는 제1보조밸브(332a)가 설치되어 제1분지관(340a)을 통과하는 냉매를 선택적으로 제어한다.

그리고 상기 제2실내기관(212'b)과 제3실내기관(212'c) 및 제4실내기관(212'd)에도 각각 제2분지관(340b)과 제3분지관(340c) 및 제4분지관(340d)이 분지되고, 이러한 각각의 분지관(340)에도 상기 제1보조밸브(332a)와 같은 기능을 가지는 제2보조밸브(332b)와 제3보조밸브(332c) 및 제4보조밸브(332d)가 각각 구비된다.

상기 분지관(340)은 상기 고압기관(214)과 연통된다. 즉 상기 각각의 분지관(340)은 일단이 상기 실내기관(212')에 각각 연결되고, 다른 일단은 상기 고압기관(214)에 각각 연결된다.

상기 분배기(300)에는 동시과냉각기(350)가 더 구비된다. 상기 동시과냉각기(350)는 공기조화기가 난방과 냉방이 동시에 수행되는 경우에 작동되어 냉방효율을 향상시키는 역할을 하게 된다. 상기 동시과냉각기(350)는 액관(210) 과 연결되며, 상기 실외과냉각기(130)와 같이 이중관으로 구성되어 액관(210)을 흐르는 냉매가 더욱 냉각되도록 한다.

그리고 도시되지는 않았지만, 상기 동시과냉각기(350)의 내부에 구비되는 액관(210)은 나선형 관으로 이루어짐이 바람직하다. 이러한 나선형 관에 의해 냉각속도 및 냉각효율이 향상된다. 상기 동시과냉각기(350)의 입구부분에는 액관(210)으로부터 분지된 우회관(352)이 더 형성되며, 이러한 우회관(352)에는 과냉각조절밸브(354)가 구비된다. 상기 과냉각조절밸브(354)는 공기조화기가 냉난방 동시운전시 개방되어 액관(210)을 흐르는 냉매가 더욱 냉각되도록 한다. 즉 상기 액관(210)을 흐르는 2상(기체+액체)의 냉매가 상기 동시과냉각기(350)에서 냉각되어 완전한 액상으로 바뀌게 되는 것이다.

상기 분배기(300) 내부에는 응축액 제거를 위한 냉매연결관(360)이 더 형성된다. 상기 냉매연결관(360)에는 냉매의 흐름을 제어하는 연결관개폐밸브(362)와, 상기 냉매연결관(360)을 통해 유동하는 냉매를 팽창시키는 모세관(364)이 구비된다. 상기 연결관개폐밸브(362)는 공기조화기가 냉방전실운전모드로 운전되는 경우에 상기 냉매연결관(360)을 개방시키며, 이러한 냉매연결관(360)을 통해 유동하는 냉매는 상기 모세관(364)에서 팽창하게 된다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 작용을 도 10 내지 도 13을 참조하여 설명한다.

먼저 도 10을 참조하여 냉방전실운전시의 동작 상태를 살펴본다. 냉방전실운전시에는 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제1실내기(200a), 제2실내기(200b), 제3 실내기(200c) 및 제4실내기(200d)는 모두 냉방을 위해 사용된다.

우선, 상기 실외기(100)에서의 냉매유동을 살펴보면, 상기 실내기(200)로부터 유입되는 기체냉매는 상기 압축기(120,120')로부터 압축된 다음 토출되며, 이러한 압축기(120,120')로부터 토출되는 냉매는 상기 오일분리기(122)를 통과하면서 오일(oil)이 분리되어 상기 압축기(120,120')로 회수된다. 즉 상기 압축기(120,120')에서 냉매가 압축되면서 오일(oil)이 냉매속에 섞이게 되는데, 이러한 오일은 액체상태이고 냉매는 기체상태이므로 기액분리기인 오일분리기(122)에서 분리된다.

상기 오일분리기(122)를 통과한 냉매는 상기 사방밸브(124)를 거쳐 상기 실외열교환기(180)로 유입된다. 상기 실외열교환기(180)는 응축기(냉방 모드일때)로 작용하므로, 냉매는 외부공기와의 열교환을 통해 냉각되어 액냉매가 된다.

상기 실외열교환기(180)로부터 배출되는 냉매는 상기 냉방전용배관(198)을 통과한다. 즉 냉방전실운전시에는 상기 냉방밸브(198')가 오픈(open)되어 있으므로, 상기 실외열교환기(180)를 통과한 냉매는 상기 실외LEV(102)를 통과하지 아니하고 냉방전용배관(198)을 통과하게 된다.

그리고 냉방전실운전시에는 상기 과냉각팽창밸브(130'a)가 개방되어 실외과냉각기(130)가 작동한다. 따라서 상기 냉방전용배관(198)을 통과한 냉매는 실외과냉각기(130)에서 더욱 냉각되어 액냉매가 된다. 상기 실외과냉각기(130)를 통과한 냉매는 냉매중에 포함된 수분을 제거하는 드라이어(Drier,131)를 거친 다음, 상기 액관(210)을 통해 분배기(300)로 유입된다.

상기 분배기(300)에서는 다수의 실내기(200)로 냉매를 분배하여 공급한다. 즉 상기 제1실내액관(210'a), 제2실내액관(210'b), 제3실내액관(210'c) 및 제4실내액관(210'd)을 통해 제1실내기(200a), 제2실내기(200b), 제3실내기(200c), 제4실내기(200d)로 각각 냉매가 공급된다.

상기의 각 실내기(200)로 유입된 냉매는 상기 팽창밸브(204)에서 팽창되어 감압되고, 각 실내열교환기(202)에서 열교환을 하게 된다. 이때 상기 제1실내열교환기(202a), 제2실내열교환기(202b), 제3실내열교환기(202c) 및 제4실내열교환기(202d)는 모두 증발기의 역할을 하므로, 냉매는 열교환을 통해 저압가스가 된다.

상기 실내열교환기(202)로부터 배출되는 냉매는 상기 각각의 실내기관(212')을 거쳐 상기 분배기(300)로 다시 유입된다. 이때 상기 분배기(300) 내부의 각각의 보조밸브(332)는 모두 오프(off)상태이고 각각의 주밸브(330)는 온(on)상태이므로, 냉매는 상기 분지관(340)으로는 유동되지 않게 된다.

따라서 상기 분배기(300)를 통과한 냉매는 상기 저압기관(212)을 통해 상기 어큐뮬레이터(132)로 들어간다. 상기 어큐뮬레이터(132)에서는 미처 증발되지 못한 액체상태의 냉매는 걸러지고, 기체상태의 냉매만 선별되어 상기 압축기(120,120')로 공급된다. 이와 같은 과정을 거쳐 하나의 사이클(cycle)이 완성된다.

한편 상기와 같은 냉방전실운전시에는 상기 압축기(120,120')로부터 토출되는 고압냉매의 일부는 상기 고압기관(214)으로도 일부 이동된다. 그러나 상기 고압기관(214)을 통한 냉매의 유동은 상기 분배기(300)에서 차단된다. 즉 상기 분배기(300) 내부의 제1주밸브(330a), 제2주밸브(330b), 제3주밸브(330c) 및 제4주밸브 (330d)는 오프(off)되어 있으므로, 상기 고압기관(214) 내부에는 냉매가 응축되어 축적된다.

그리고, 냉방전실운전시에는 상기 연결관개폐밸브(362)가 개방되므로 상기 냉매연결관(360)을 통해 냉매의 유동이 일어난다. 즉 상기 고압기관(214) 내부의 냉매가 냉매연결관(360)을 통해 저압기관(212)으로 이동하며, 이때 응축된 냉매가 상기 모세관(364)에 의해 팽창되어 저압기관(212)으로 회수된다. 이처럼 상기 냉매연결관(360)을 통해 냉매의 흐름이 일어나면, 전체적으로 공기조화기가 안정적인 사이클을 유지하게 된다.

다음으로 도 11을 참조하여 난방전실운전시의 동작 상태를 살펴본다. 냉방전실운전시에는 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제1실내기(200a), 제2실내기(200b), 제3실내기(200c) 및 제4실내기(200d)는 모두 난방을 위해 사용된다. 그리고 상기 냉방전실운전시의 상태 설명에서 각 부품의 기능을 설명하였으므로 이하에서는 세부적인 각 부품의 기능은 생략한다.

우선, 상기 실외기(100)에서의 냉매유동을 살펴보면, 상기 압축기(120,120')로부터 토출되는 냉매는 오일분리기(122)를 통과하여 고압기관(214)을 통해 분배기(300)로 유입된다.

상기 분배기(300)에서는 각각의 주밸브(330)는 오프(off)되고, 각각의 보조밸브(332)는 온(on)되어 개방된다. 따라서 상기 고압기관(214)을 통해 분배기(300)로 유입된 냉매는 상기 분지관(340)을 통해 실내기관(212')으로 유입되고, 실내기(200)로 공급된다.

상기 실내기(200) 내부의 실내열교환기(202)를 통과하는 냉매는 실내공기와의 열교환을 통해 응축된다. 즉 난방의 경우에 상기 실내열교환기(202)는 응축기로 작용하여 발열에 의해 내부공기를 따뜻하게 하게 된다. 그리고 상기 팽창밸브(204)는 모두 개방되어 있으므로, 실내열교환기(202)를 통과하면서 액상으로 바뀐 냉매는 상기 실내액관(210')을 통해 분배기(300)로 유입된다.

상기 분배기(300)에서의 액냉매는 상기 액관(210)을 통해 실외기(100)로 유입된다. 실외기(100)로 유입된 냉매는 상기 실외LEV(102)를 통과하여 실외열교환기(180)로 공급되어 열교환이 일어난다. 이때 상기 실외열교환기(180)는 증발기로 작용하므로, 액냉매는 외부공기와의 열교환에 의해 기상으로 바뀐다.

상기 실외열교환기(180)로부터 배출되는 기상의 저압냉매는 상기 사방밸브(104)를 통과하여 상기 어큐뮬레이터(132)를 거쳐 압축기(120,120')로 공급된다. 이러한 과정을 거쳐 하나의 난방사이클을 형성하게 된다.

도 12에는 냉방주체운전시의 냉매의 흐름이 도시되어 있다.

냉방주체운전시에는 상기 네대의 실내기(200) 중 제1실내기(200a)와 제2실내기(200b) 및 제3실내기(200c)는 냉방모드로 작동되고, 상기 제4실내기(200d)만 난방으로 작동된다.

따라서 상기 실외기(100)에서는 압축기(120,120')로부터 토출되는 냉매는 상기 오일분리기(122)를 통과하면서 오일(oil)이 분리되어 상기 압축기(120,120')로 회수된다.

상기 오일분리기(122)를 통과한 냉매는 상기 사방밸브(124)를 거쳐 상기 실 외열교환기(180)로 유입된다. 상기 실외열교환기(180)는 응축기(냉방 모드일때)로 작용하므로, 냉매는 외부공기와의 열교환을 통해 냉각되어 액냉매가 된다.

상기 실외열교환기(180)로부터 배출되는 냉매는 상기 실외LEV(102)를 통과한다. 이때 상기 실외LEV(102)에 의해 냉매량이 조절되며, 상기 냉방전용배관(198)은 냉방밸브(198')에 의해 차단된다. 그리고 상기 과냉각팽창밸브(130'a)는 오프(off)되어 있으므로 냉매는 상기 액관(210)을 통해 분배기(300)로 유입된다.

상기 분배기(300)로 유입된 냉매는 동시과냉각기(350)에 의해 과냉각된다. 즉 상기 과냉각조절밸브(354)가 개방되므로, 상기 액관(210)을 통해 유입된 냉매의 일부는 우회관(352)으로 유입되어 팽창된다. 따라서 상기 동시과냉각기(350) 내부를 유동하는 냉매가 더욱 냉각되게 한다.

상기 동시과냉각기(350)를 통과하면서 더 냉각된 냉매는 상기 제1,2,3실내액관(210'a,210'b,210'c)을 통해 상기 제1,2,3실내기(200a,200b,200c)로 유입된다. 상기 제1,2,3실내기(200a,200b,200c)로 유입된 냉매는 상기 제1,2,3실내열교환기(202a,202b,202c)를 통과하면서 실내공기와의 열교환을 통해 냉방을 실현하게 된다. 즉 상기 제1,2,3실내열교환기(202a,202b,202c)는 증발기로 작용하므로 냉매는 열교환을 통해 저압가스가 된다.

상기 제1,2,3실내기(200a,200b,200c)를 통과한 냉매는 다시 분배기(300)로 유입된다. 이때 분배기(300)의 상기 제1,2,3주밸브(330a,330b,330c)는 개방되고, 제4주밸브(330d)는 오프(off)된다. 그리고 제1,2,3보조밸브(332a,332b,332c)는 오프(off)되고, 제4보조밸브(332d)는 온(on)되어 개방된다.

따라서 상기 분배기(300)로 유입된 저압냉매는 저압기관(212)을 통해 실외기(100)로 유입되어 상기 어큐뮬레이터(132)로 들어간다. 상기 어큐뮬레이터(132)에서는 미처 증발되지 못한 액체상태의 냉매는 걸러지고, 기체상태의 냉매만 선별되어 상기 압축기(120,120')로 공급된다. 이와 같은 과정을 거쳐 하나의 사이클(cycle)이 완성된다.

한편 상기와 같은 냉방주체운전시에는 상기 압축기(120,120')로부터 토출되는 고압냉매의 일부는 상기 고압기관(214)으로도 일부 이동된다. 그리고 이러한 냉매는 분배기(300)로 유입된다.

이때 분배기(300)에는 상기에서 설명한 바와 같이 제1,2,3보조밸브(332a,332b,332c)는 모두 오프(off)되고, 제4보조밸브(332d)만 개방되어 있으므로 상기 고압냉매는 제4분지관(340d)을 통해 제4실내기(200d)로 유입된다. 이때 상기 제4실내기(200d)의 제4실내열교환기(202d)는 응축기로 작용하므로 냉매는 액상으로 변경되어 제4실내액관(210'd)을 통해 상기 분배기(300)로 유입된다. 상기 분배기(300)로 유입된 액상의 냉매는 상기 액관(210)을 통해 유입되는 냉매와 혼합되어 상기에서 설명한 바와 같이 제1,2,3실내기(200a,200b,200c)로 유동되며 냉방에 사용된다.

여기서 상기 분배기(300)의 액상냉매가 상기 제4실내액관(210'd)으로 다시 역류하지 않는 이유는 냉매의 압력차 때문이다. 즉 상기 제4실내액관(210'd)의 냉매의 압력은 상기 제1,2,3실내액관(210'a,210'b,210'c)의 냉매의 압력보다 상대적으로 크기 때문이다.

도 13에는 난방주체운전시의 작동상태가 도시되어 있다. 난방주체운전시에는 상기 네대의 실내기(200) 중 제1실내기(200a)와 제2실내기(200b) 및 제3실내기(200c)는 난방모드로 작동되고, 상기 제4실내기(200d)만 냉방으로 작동된다.

따라서 우선 난방기준으로 설명하면, 상기 압축기(120,120')로부터 토출되는 냉매는 오일분리기(122)를 통과하여 고압기관(214)을 통해 분배기(300)로 유입된다.

이때 상기 분배기(300)에서는 제1,2,3주밸브(330a,330b,330c)는 오프(off)되고 제4주밸브(330d)만 온(on)되며, 제1,2,3보조밸브(332a,332b,332c)는 온(on)되고 제4보조밸브(332d)는 오프(off)되어져 있다. 따라서 상기 고압기관(214)의 냉매는 제1,2,3분지관(340a,340b,340c)을 통해 상기 제1,2,3실내기관(212'a,212'b,212'c)으로 유입되어 상기 제1,2,3실내기(200a,200b,200c)로 공급된다.

상기 제1,2,3실내기(200a,200b,200c) 내부의 제1,2,3실내열교환기(202a,202b,202c)를 통과하는 냉매는 실내공기와의 열교환을 통해 응축된다. 즉 난방의 경우에 상기 제1,2,3실내열교환기(202a,202b,202c)는 응축기로 작용하여 발열에 의해 내부공기를 따뜻하게 하게 된다. 그리고 상기 제1,2,3팽창밸브(204a,204b,204c)는 모두 개방되어 있으므로, 제1,2,3실내열교환기(202a,202b,202c)를 통과하면서 액상으로 바뀐 냉매는 상기 제1,2,3실내액관(210'a,210'b,210'c)을 통해 분배기(300)로 유입된다.

한편 상기 압축기(120,120')로부터 토출되는 냉매의 일부는 상기 사방밸브(124)를 거쳐 상기 실외열교환기(180)로도 유입된다. 상기 실외열교환기(180)는 응 축기(냉방 모드일때)로 작용하므로, 냉매는 외부공기와의 열교환을 통해 냉각되어 액냉매가 된다.

이처럼 상기 액관(210)을 통해 분배기(300)로 유입된 냉매는 상기 제1,2,3실내기(200a,200b,200c)를 거쳐 상기 제1,2,3실내액관(210'a,210'b,210'c)을 통해 분배기(300)로 유입되는 액냉매와 합쳐진다.

그리고, 상기와 같이 분배기(300)로 유입된 냉매는 동시과냉각기(350)에 의해 과냉각된다. 즉 상기 과냉각조절밸브(354)가 개방되므로, 상기 액관(210)을 통해 유입된 냉매의 일부는 우회관(352)으로 유입되어 팽창된다. 그리고 이러한 팽창된 냉매와의 열교환에 의해 상기 동시과냉각기(350) 내부를 유동하는 냉매가 더욱 냉각된다.

상기 동시과냉각기(350)를 통과하면서 더 냉각된 냉매는 상기 제4실내액관(210'd)을 통해 제4실내기(200d)로 유입된다. 이때 상기 제4팽창밸브(204d)는 개방되어 있으므로 냉매는 상기 제4실내열교환기(202d)를 통과하면서 실내공기와의 열교환을 통해 냉방을 실현하게 된다. 즉 상기 제4실내열교환기(202d)는 증발기로 작용하므로 냉매는 열교환을 통해 저압가스가 된다.

상기 제4실내기(200d)를 통과한 냉매는 다시 분배기(300)로 유입된다. 이때 분배기(300)의 상기 제4주밸브(330d)는 개방되고, 제4보조밸브(332d)는 오프(off)되어 있으므로 저압의 냉매는 저압기관(212)을 통해 실외기(100)로 공급된다.

상기 저압기관(212)을 통해 실외기(100)로 유입되는 냉매는 상기 어큐뮬레이터(132)로 들어간다. 상기 어큐뮬레이터(132)에서는 미처 증발되지 못한 액체상태의 냉매는 걸러지고, 기체상태의 냉매만 선별되어 상기 압축기(120,120')로 공급된다. 이와 같은 과정을 거쳐 하나의 사이클(cycle)이 완성된다.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

예를 들어, 상기의 실시예에서는 네대의 실내기(200)를 예로 들어 설명하고 있으나, 그 이상 또는 그 이하의 실내기를 구비하여 사용하는 것도 가능함은 자명하다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기에서는, 적어도 하나 이상의 실외기에 다수의 실내기가 구비되고, 이러한 실내기와 실외기 사이에는 분배기가 구비되어 냉매의 흐름을 안내하게 된다.

따라서 본 발명에 의하면, 실내기의 일부는 냉방으로 그리고 다른 일부는 난방으로 작동되도록 하는 것이 가능하다. 즉 다수의 실내기가 동시에 부분적으로 다른 용도로 개별적 운전이 가능한 이점이 있다.

예를 들어 고층의 빌딩에서 룸(Room)의 위치나 시간에 따라 온도차가 발생하 거나 일년내내 냉방이 요구되는 전산실 등이 있는 경우와 같이 개별적 운전이 부분적으로 필요한 경우에도 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기에 의해 최적 대응이 가능하게 된다. 따라서 전체적으로 설치비가 줄어드는 효과가 있다.

Claims

압축기와 실외열교환기가 구비되고, 열교환이 일어나는 하나 이상의 실외기와;

실내열교환기가 구비되어 열교환이 일어나는 하나 이상의 실내기와;

상기 실내기와 실외기 사이에 연결 설치되어 운전조건에 따라 냉매의 흐름을 제어하며, 냉매의 냉각을 위한 동시과냉각기가 구비되는 분배기를 포함하는 구성을 가지며;

상기 다수의 실내기 중 일부는 난방모드로 운전되고, 다른 일부는 냉방모드로 운전됨을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기.
제 1 항에 있어서, 상기 실외기는,

열교환이 일어나는 실외열교환기와,

상기 실외열교환기를 경유하는 냉매를 압축하는 압축기와,

상기 실외열교환기를 경유하는 냉매를 더 냉각시키는 실외과냉각기를 포함하는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 실외기와 분배기는,

액체상태의 냉매가 유동하는 액관과,

기체상태의 고압냉매가 유동하는 고압기관과,

기체상태의 저압냉매가 유동하는 저압기관에 의해 서로 연통됨을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기.
제 3 항에 있어서, 상기 압축기는,

정속 운전을 하는 정속압축기와,

가변 운전을 하는 인버터압축기를 포함하는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기.
제 4 항에 있어서, 상기 동시과냉각기는,

공기조화기가 난방과 냉방을 동시에 수행하는 경우에 작동되며, 이중관으로 이루어짐을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기.
제 5 항에 있어서, 상기 동시과냉각기의 입구에는,

상기 액관으로부터 분지되며, 공기조화기의 냉난방 동시운전시 개방되는 우회관이 더 구비됨을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기.
제 6 항에 있어서, 상기 분배기 내부에는,

응축액 제거를 위한 냉매연결관이 더 구비됨을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기.
제 7 항에 있어서, 상기 냉매연결관에는,

냉매연결관을 선택적으로 개방시켜, 냉매의 흐름을 제어하는 연결관개폐밸브와;

냉매연결관을 통해 유동하는 냉매를 팽창시키는 모세관;이 구비됨을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기.