KR100666676B1 - 멀티형 실내 열교환기를 가지는 공기조화기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 실외 열교환기; 상기 실외 열교환기와 배관에 의해 직렬로 연결되는 제1 및 제2 실내 열교환기; 상기 실외 열교환기에 고온, 고압의 기체상태의 냉매를 공급하고, 상기 제2 실내 열교환기로부터 열교환된 냉매를 제공받는 압축기; 및 상기 실외 열교환기 및 제1 실내 열교환기의 사이와, 상기 제1 실내 열교환기 및 제2 실내 열교환기의 사이를 연결하는 바이패스배관을 포함하는 것을 특징으로 한다.
공기조화기,압축기,실내열교환기,실외열교환기.

Description

멀티형 실내 열교환기를 가지는 공기조화기{Air-conditioner having indoor heat exchanger of multi type}
도 1은 종래기술에 따른 멀티형 실내 열교환기를 가지는 공기조화기를 개략적으로 도시한 구성도이고,
도 2는 본 발명에 따른 멀티형 실내 열교환기를 가지는 공기조화기를 개략적으로 도시한 구성도이다.
-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-
31; 압축기 33; 제1 실내 열교환기
34; 제2 실내 열교환기 35; 실외 열교환기
36; 제1 모세관 37; 제2 모세관
38; 제1 실내 열교환기의 송풍기 39; 제2 실내 열교환기의 송풍기
40; 실외 열교환기의 송풍기 50; 바이패스배관
60; 제어부 70; 유로전환밸브
80; 배관
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 멀티형 실내 열교환기를 가지는 공기조화기에 관한 것이다.
일반적으로, 공기조화기는 압축기와 응축기, 그리고 냉매 팽창밸브와 증발기 등을 구비하여 폐회로를 형성하는 냉동사이클에서 이 냉동사이클을 순환하는 냉매가 기화 또는 액화됨으로써 이루어지는 흡열작용과 발열작용을 이용하여 주위를 냉방 또는 난방시키는 장치이다.
도 1은 종래기술에 따른 멀티형 실내 열교환기를 가지는 공기조화기를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래기술에 따른 공기조화기는, 압축기(11,12), 실내 열교환기(13,14) 및 그의 송풍기(18,19), 모세관(16,17), 실외 열교환기(15) 및 그의 송풍기(20)로 이루어진다.
상기 압축기(11,12), 실내 열교환기(13,14), 모세관(16,17), 실외 열교환기(15)는 배관(21)으로 연결되는 것이 바람직하다.
먼저, 압축기(11,12)는 제 1압축기(11)와 제 2압축기(12)로 이루어지며, 각각 흡입구와 토출구를 가지며, 흡입구로부터 흡입되는 저온저압(低溫低壓) 기체상태의 냉매(冷媒)를 압축하여 고온고압(高溫高壓) 기체상태로 토출구을 통해 토출해 낸다.
실내 열교환기(13,14)는 실내에 위치하고, 저온저압 액체상태의 냉매를 기체상태로 증발시키는 증발기(evaporator)역할을 하며, 냉매의 엔탈피(enthalpy)변화에 대응하여 주변 공기와 열교환하는 작용을 한다.
도면에서, 실내 열교환기(13,14)는 제 1 및 제 2실내 열교환기(13,14)로 이루어진다.
실내측 송풍기(18,19)는 실내 열교환기(13,14)에 각각 구비되어 실내 열교환기(13,14)의 증발기로서의 열교환 작용을 촉진시키는 동시에 실내에 필요한 냉풍을 발생시키도록 작동된다.
모세관(16,17; capillary)은 제 1모세관(16)과 제 2모세관(17)으로 이루어지며, 실내 열교환기(13,14)와 실외 열교환기(15) 사이에 연결되어 어느 일측에서 이송되어 오는 상온고압 액체상태 냉매를 저온저압의 액체상태로 감압하는 것이다.
실외 열교환기(15)는 상기 한 쌍의 실내 열교환기(13,14)와는 반대로 실외측에 위치되며, 운전시는 응축기로서 주변공기와의 열교환 작용을 한다.
다음으로 실외측 송풍기(20)는 실외 열교환기(15)의 열교환 작용을 촉진시키도록 작동된다.
상기한 구성을 가진 공기조화기는 도 1에 도시된 바와 같이, 제 1압축기(16)와 제 1실내 열교환기(13), 및 제 2압축기(12)와 제 2실내 열교환기는 각각 별도로 연결되어 있으므로, 제 1 및 제 2실내 열교환기(13,14)를 동시에 가동시키거나 제 1 및 제 2실내 열교환기(13,14) 중 어느 하나만 가동시킬 수 있다.
먼저, 제 1 및 제 2실내 열교환기(13,14)를 동시에 가동시킬 경우, 각 압축기(11,12)에서 압축된 기상냉매는 실외 열교환기(15)로 유입되고, 이 실외 열교환기(15)는 외부공기와 열교환하여 액상의 냉매로 전환된다.
이 액상의 냉매는 모세관(16,17)을 거쳐 각각의 실내측 열교환기(13,14)로 유입되어 실내공기와 열교환하고, 다시 기상 냉매로 상변환하여 제 1 및 제 2압축기(11,12)로 각각 유입된다.
반면, 제 1 및 제 2실내 열교환기(13,14) 중 어느 하나만 가동시킬 경우, 예를 들어 제 1실내 열교환기(13) 만 가동시킬 경우에 제 1압축기(11)에서 압축된 기상냉매는 실외 열교환기(15)로 유입되고, 이 실외 열교환기(15)는 외부공기와 열교환하여 액상의 냉매로 전환된다.
이 액상의 냉매는 제 1모세관(16)을 거쳐 제 1실내측 열교환기(13)로 유입되어 실내공기와 열교환하고, 다시 기상 냉매로 상변환하여 제 1압축기(11)로 유입된다.
하지만, 종래의 공기조화기는 제 1 및 제 2실내 열교환기(13,14) 중 어느 하나만 가동시킬 경우, 제 1 및 제 2압축기(11,12) 중 어느 하나만 장시간 운전하게 되는데, 예를 들어 상기 제 1압축기(11)가 장시간 정지해 있는 경우에는 제 2압축기(12)만 가동하게 되는데, 이 때 제 2압축기(12)로 오일이 편중되는 현상이 발생된다. 이러한 이유로 정지한 상태의 제 1압축기(11)로부터 토출된 오일이 제대로 회수되지 않아 오일부족 현상이 발생하게 된다. 이에 따라, 정지한 상태의 제 1압축기(11)가 다시 재가동될 경우에는 오일부족으로 제 1압축기(11)에 심각한 손상을 초래함과 더불어 제 1압축기(11)의 수명을 단축시키게 되는 문제점이 있었다.
아울러, 제 1 및 제 2실내 열교환기(13,14)를 동시에 장기간 가동시킬 경우에도 상대적으로 용량이 큰 제 2압축기(12)로 오일이 편중됨으로 인해 용량이 적은 제 1압축기(11)가 오일 부족으로 인해 심각한 손상을 입게 되는 문제점이 있었다.
또한, 압축기가 두 개가 구비되므로써 공기조화기의 부피 증가를 초래함과 동시에 생산공정과 비용이 증가하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 압축기 하나로 복수의 실내 열교환기를 운용할 수 있어서 종래와 같은 문제점이 발생되지 않도록 하고, 전체 부피를 감소시킬 수 있으며, 생산공정과 비용을 줄일 수 있는 멀티형 실내 열교환기를 가지는 공기조화기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 실외 열교환기; 상기 실외 열교환기와 배관에 의해 직렬로 연결되는 제1 및 제2 실내 열교환기; 상기 실외 열교환기에 고온, 고압의 기체상태의 냉매를 공급하고, 상기 제2 실내 열교환기로부터 열교환된 냉매를 제공받는 압축기; 및 상기 압축기 및 제1 실내 열교환기의 사이와, 상기 제1 실내 열교환기 및 제2 실내 열교환기의 사이를 연결하는 바이패스배관을 포함하며, 상기 제1 및 제2 실내 열교환기들을 동시에 가동시킬 경우와 상기 제1 및 제2 실내 열교환기들 중 제1 실내 열교환기만 가동시킬 경우, 상기 압축기, 실외 열교환기, 제1 실내 열교환기, 제2 실내 열교환기 순으로 냉매가 순환하고, 상기 제1 및 제2 실내 열교환기들 중 제2 실내 열교환기만 가동시킬 경우, 상기 압축기, 실외 열교환기, 바이패스배관, 제2 실내 열교환기 순으로 냉매가 순환하는 것을 특징으로 하는 멀티형 실내 열교환기를 가지는 공기조화기를 제공한다.
삭제
상기 실외 열교환기, 제1 실내 열교환기, 및 제2 실내 열교환기의 열교환 작용을 촉진시키는 동시에 실내에 필요한 냉풍을 발생시키도록 상기 실외 열교환기, 제1 실내 열교환기, 및 제2 실내 열교환기에 각각 구비되는 송풍기들과, 상기 송풍기들의 온/오프를 제어하는 제어부를 더 구비하며, 상기 제어부는 상기 제1 및 제2 실내 열교환기들 중 제1 실내 열교환기만 가동시킬 경우에는 상기 제2 실내 열교환기의 송풍기의 작동은 모터의 중지로 중단시키도록 제어함과 동시에 상기 바이패스배관과 상기 배관의 분기점에 구비되는 유로전환밸브가 상기 제1 실내 열교환기 측에서 상기 바이패스배관 측으로 유로를 전환시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
삭제
상기 실외 열교환기와 제1 실내 열교환기 사이와, 상기 제1 실내 열교환기와 제2 실내 열교환기 사이에 각각 구비되어 냉매를 저온저압의 액체상태로 감압하는 제1 및 제2 모세관을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 멀티형 실내 열교환기를 가지는 공기조화기에 관한 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 멀티형 실내 열교환기를 가지는 공기조화기를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 멀티형 실내 열교환기를 가지는 공기조화기는 압축기(31), 실내 열교환기(33,34) 및 그의 송풍기(38,39), 모세관(36,37), 실외 열교환기(35) 및 그의 송풍기(40), 바이패스배관(50), 제어부(60)로 이루어진다.
먼저, 압축기(31)는 하나로 이루어지며, 각각 흡입구와 토출구를 가지며, 흡입구로부터 흡입되는 저온저압 기체상태의 냉매를 압축하여 고온고압 기체상태로 토출구을 통해 토출해 낸다.
실시예에서, 압축기(31)는 배출구와 배관(80)으로 연결되는 실외 열교환기(35)에 고온, 고압의 기체상태의 냉매를 공급하고, 흡입구와 배관(80)으로 연결되는 제2 실내 열교환기(34)로부터 열교환된 냉매를 제공받는다.
상기 실내 열교환기(33,34)는 실내에 위치하고, 저온저압 액체상태의 냉매를 기체상태로 증발시키는 증발기 역할을 하며, 냉매의 엔탈피변화에 대응하여 주변 공기와 열교환하는 작용을 한다.
도 2에서, 실내 열교환기(33,34)는 제 1 및 제 2실내 열교환기(33,34)로 이루어진다.
이러한 실내 열교환기(33,34)는 하기된 실외 열교환기(35)와 배관(80)에 의해 직렬로 연결되는 것이 바람직하다.
예를 들어, 상기 제1 실내 열교환기(33)는 벽걸이 타입의 실내기에 구비되는 비교적 적은 열교환 효율을 가진 열교환기이고, 제2 실내 열교환기(34)는 스탠드 타입의 실내기에 구비되는 비교적 높은 열교환 효율을 가진 열교환기이다.
실내측 송풍기(38,39)는 제1 및 제2 실내 열교환기(33,34)에 각각 구비되어 제1 및 제2 실내 열교환기(33,34)의 증발기로서의 열교환 작용을 촉진시키는 동시에 실내에 필요한 냉풍을 발생시키도록 작동된다.
그리고 모세관(36,37)은 하기된 실외 열교환기(35)와 제1 실내 열교환기(33) 사이에 구비되는 제 1모세관(36)과, 제1 실내 열교환기(33)와 제2 실내 열교환기(34) 사이에 구비되는 제 2모세관(37)으로 이루어지며, 이 제 1모세관(36)과 제2 모세관(37)은 냉매를 저온저압의 액체상태로 감압하는 역할을 한다.
실외 열교환기(35)는 상기 한 쌍의 실내 열교환기(33,34)와는 반대로 실외측에 위치되며, 운전시는 응축기로서 주변공기와의 열교환 작용을 한다.
다음으로 실외측 송풍기(40)는 실외 열교환기(35)의 열교환 작용을 촉진시키도록 작동된다.
바이패스배관(50)은 상기 압축기(31) 및 제1 실내 열교환기(33)의 사이와, 상기 제1 실내 열교환기(33) 및 제2 실내 열교환기(34)의 사이를 연결한다.
실시예에서, 바이패스배관(50)과 상기 배관(80)의 분기점에는 유로전환밸브(70)가 구비된다.
이 유로전환밸브(70)는 하기된 제어부(60)의 제어로 상기 제1 실내 열교환기(33) 측에서 상기 바이패스배관(50) 측으로 유로를 전환시키는 것이다.
한편, 제어부(60)는 실외 열교환기(35), 제1 실내 열교환기(33), 및 제2 실내 열교환기(34)에 각각 구비되는 송풍기(40,38,39)들의 온/오프를 제어한다.
아울러, 제어부(60)는 제1 및 제2 실내 열교환기(33,34)들 중 제1 실내 열교환기(33)만 가동시킬 경우에는 상기 제2 실내 열교환기(34)의 송풍기(39)의 작동은 모터의 중지로 중단시키도록 제어함과 동시에 유로전환밸브(70)가 제1 실내 열교환기(33) 측에서 상기 바이패스배관(50) 측으로 유로를 전환시키도록 제어한다.
본 발명에 따른 멀티형 실내 열교환기를 가지는 공기조화기의 동작은 도 2에 도시된 바와 같다.
먼저, 제1 및 제2 실내 열교환기(33,34)들을 동시에 가동시킬 경우에는 도 2에서 실선으로 도시된 바와 같이 상기 압축기(31), 실외 열교환기(35), 제1 모세관(36), 제1 실내 열교환기(33), 제2 모세관(37), 제2 실내 열교환기(34) 순으로 냉매가 순환한다.
이 때, 제어부는 실외 열교환기(35)의 송풍기(40), 제1 실내 열교환기(33)의 송풍기(38), 제2 실내 열교환기(34)의 송풍기(39)가 모두 가동하도록 제어하고, 제어부(60)는 유로전환밸브(70)가 제1 실내 열교환기(33) 측으로 유로를 소통시키도록 제어한다.
상기 제1 및 제2 실내 열교환기(33,34)들 중 제1 실내 열교환기(33)만 가동시킬 경우에는 도 2에서 실선으로 도시된 바와 같이, 상기 압축기(31), 실외 열교환기(35), 제1 모세관(36), 제1 실내 열교환기(33), 제2 모세관(37), 제2 실내 열교환기(34) 순으로 냉매가 순환한다.
이 때, 제어부(60)는 실외 열교환기(35)의 송풍기(40), 제1 실내 열교환기(33)의 송풍기(38)만 가동시키도록 제어하고 제2 실내 열교환기(34)의 송풍기(39)는 정지하도록 제어한다.
이 경우에도 제어부(60)는 유로전환밸브(70)가 제1 실내 열교환기(33) 측으로 유로를 소통시키도록 제어한다.
반면, 제1 및 제2 실내 열교환기(33,34)들 중 제2 실내 열교환기(34)만 가동 시킬 경우에는 도 2에서 점선으로 도시된 바와 같이, 상기 압축기(31), 실외 열교환기(35), 바이패스배관(50), 제2 모세관(37), 제2 실내 열교환기(34) 순으로 냉매가 순환한다.
이 때, 제어부(60)는 실외 열교환기(35)의 송풍기(40), 제2 실내 열교환기(34)의 송풍기(39)만 가동시키도록 제어하고 제1 실내 열교환기(33)의 송풍기(38)는 정지하도록 제어한다.
이 경우에 제어부(60)는 유로전환밸브(70)가 제1 실내 열교환기(33) 측에서 바이패스배관(50)으로 유로를 전환하도록 제어한다.
본 발명은 멀티형 실내 열교환기를 가지는 공기조화기에 관한 것으로, 하나의 압축기로 멀티형 실내 열교환기를 운용하므로써, 종래와 달리 압축기가 재가동될 경우에도 오일부족으로 심각한 손상을 입게 될 염려가 없고, 이 때문에 압축기의 수명을 연장시킬 수 있는 우수한 효과가 있다.
아울러, 본 발명은 종래와 달리 하나의 압축기로 멀티형 실내 열교환기를 운용하므로써, 멀티형 실내 열교환기들을 동시에 장기간 가동시킬 경우에도 압축기가 오일 부족으로 인해 심각한 손상을 입게 될 염려가 없고, 이로 인해 압축기의 수명을 연장시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 종래와 달리 하나의 압축기로 멀티형 실내 열교환기를 운용하므로써, 종래와 달리 공기조화기의 부피를 감소시킬 수 있음과 동시에 생산공정과 비용을 감소시킬 수 있는 우수한 효과가 있다.
그리고 본 발명은 멀티형 실내 열교환기들 중 제1 실내 열교환기만 가동시킬 경우, 압축기, 실외 열교환기, 제1 실내 열교환기, 제2 실내 열교환기 순으로 냉매가 순환하되 상기 제2 실내 열교환기의 송풍기를 정지시키도록 제어하는 반면, 상기 멀티형 실내 열교환기들 중 제2 실내 열교환기만 가동시킬 경우, 상기 압축기, 실외 열교환기, 바이패스배관, 제2 실내 열교환기 순으로 냉매가 순환하되 상기 제1 실내 열교환기의 송풍기를 정지시키도록 제어하기 때문에, 전기를 효율적으로 사용함과 동시에 전기료의 부담을 덜 수 있는 우수한 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 실외 열교환기;
    상기 실외 열교환기와 배관에 의해 직렬로 연결되는 제1 및 제2 실내 열교환기;
    상기 실외 열교환기에 고온, 고압의 기체상태의 냉매를 공급하고, 상기 제2 실내 열교환기로부터 열교환된 냉매를 제공받는 압축기; 및
    상기 실외 열교환기 및 제1 실내 열교환기의 사이와, 상기 제1 실내 열교환기 및 제2 실내 열교환기의 사이를 연결하는 바이패스배관을 포함하며,
    상기 제1 및 제2 실내 열교환기들을 동시에 가동시킬 경우와 상기 제1 및 제2 실내 열교환기들 중 제1 실내 열교환기만 가동시킬 경우, 상기 압축기, 실외 열교환기, 제1 실내 열교환기, 제2 실내 열교환기 순으로 냉매가 순환하고, 상기 제1 및 제2 실내 열교환기들 중 제2 실내 열교환기만 가동시킬 경우, 상기 압축기, 실외 열교환기, 바이패스배관, 제2 실내 열교환기 순으로 냉매가 순환하는 것을 특징으로 하는 멀티형 실내 열교환기를 가지는 공기조화기.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 실외 열교환기, 제1 실내 열교환기, 및 제2 실내 열교환기의 열교환 작용을 촉진시키는 동시에 실내에 필요한 냉풍을 발생시키도록 상기 실외 열교환기, 제1 실내 열교환기, 및 제2 실내 열교환기에 각각 구비되는 송풍기들과, 상기 송풍기들의 온/오프를 제어하는 제어부를 더 구비하며, 상기 제어부는 상기 제1 및 제2 실내 열교환기들 중 제1 실내 열교환기만 가동시킬 경우에는 상기 제2 실내 열교환기의 송풍기의 작동은 모터의 중지로 중단시키도록 제어함과 동시에 상기 바이패스배관과 상기 배관의 분기점에 구비되는 유로전환밸브가 상기 제1 실내 열교환기 측에서 상기 바이패스배관 측으로 유로를 전환시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 멀티형 실내 열교환기를 가지는 공기조화기.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 실외 열교환기와 제1 실내 열교환기 사이와, 상기 제1 실내 열교환기와 제2 실내 열교환기 사이에 각각 구비되어 냉매를 저온저압의 액체상태로 감압하는 제1 및 제2 모세관을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티형 실내 열교환기를 가지는 공기조화기.
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