KR101172445B1 - 냉난방 동시형 멀티 에어컨 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉난방 동시형 멀티 에어컨에 관한 것으로서, 복수의 실내유니트와; 압축기 및 실외열교환기를 구비한 실외유니트와; 일측이 상기 압축기의 토출측에 상호 연통되게 연결되는 고압기관과, 일측이 상기 실외열교환기와 연결되는 고압액관과, 일측이 상기 압축기의 흡입측에 상호 연통되게 연결되는 저압기관을 구비하여 상기 압축기에서 토출된 냉매가 상기 실내유니트로 분배되도록 하는 분배기와; 냉매의 유동방향을 따라 상기 고압기관의 유입측에 주변에 비해 소정의 높이차를 가지도록 형성되어 상기 압축기로부터 토출되는 오일이 상기 고압기관으로 유동되는 것을 억제시키는 오일트랩부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 운전되는 실내유니트가 모두 냉방 운전되는 경우 오일이 고압기관의 내부에 누적되는 것을 억제할 수 있는 냉난방 동시형 멀티 에어컨이 제공된다.

Description

냉난방 동시형 멀티 에어컨{MULTI-AIR CONDITIONER CAPABLE OF COOLING AND HEATING SIMULTANEOUSLY}
도 1은 종래의 냉난방 동시형 멀티 에어컨을 도시한 도면,
도 2는 도 1의 냉방전실 운전 상태를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉난방 동시형 멀티 에어컨의 구성도,
도 4는 도 3의 요부 사시도,
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 단면도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉난방 동시형 멀티 에어컨의 구성도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 실외유니트 11 : 압축기
14 : 토출배관 15 : 실외열교환기
30 : 실내유니트 31 : 실내열교환기
33 : 실내팽창장치 40 : 분배기
41 : 고압기관 42 : 고압밸브
43 : 고압액관 45 : 저압기관
46 : 저압밸브 51 : 수평구간부
53 : 오일트랩부
본 발명은, 냉난방 동시형 멀티 에어컨에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 운전되는 실내유니트가 모두 냉방 운전되는 경우 오일이 고압기관의 내부에 누적되 는 것을 억제할 수 있도록 한 냉난방 동시형 멀티 에어컨에 관한 것이다.
도 1은 종래의 냉난방 동시형 멀티 에어컨을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 냉방전실 운전 상태를 설명하기 위한 도면이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 냉난방 동시형 멀티 에어컨은, 실외유니트(10)와, 실내에 각각 배치되는 복수의 실내유니트(30)와, 실외유니트(10) 및 실내유니트(30) 사이에 개재되어 실외유니트(10)의 냉매가 실내유니트(30)로 적절히 분배되도록 하는 분배기(40)를 구비하고 있다.
실외유니트(10)는, 냉매를 압축하는 압축기(11)와, 압축기(11)의 토출측에 냉매의 유로를 절환하도록 배치되는 유로절환밸브(13)와, 냉방 운전 시 압축된 냉매가 방열을 통해 응축되도록 하는 실외열교환기(15)로 구성되어 있다. 압축기(11)의 일측에는 어큐뮬레이터(12)가 구비되어 있으며, 실외열교환기(15)의 일측에는 열교환이 촉진될 수 있도록 실외팬(17)이 설치되어 있다. 냉매의 유동방향을 따라 실외열교환기(15)의 일측에는 실외팽창장치(19)가 마련되어 있으며, 실외팽창장치(19)의 일측에는 체크밸브(23)가 구비된 우회유로(21)가 형성되어 있다.
각 실내유니트(30)는, 냉매가 통과되면서 실내 공기와 열교환되는 실내열교환기(31)와, 실내열교환기(31)의 일측에 구비되는 실내팽창장치(33)를 각각 구비하고 있다.
한편, 분배기(40)는, 일측이 압축기(11)의 토출측에 연결되는 고압기관(41)과, 일측이 실외열교환기(15)에 연결되는 고압액관(43)과, 일측이 압축기(11)의 흡입측에 연결되는 저압기관(45)을 각각 구비하고 있으며, 고압기관(41) 및 저압기관 (45)에는 각각 해당 냉매관을 개폐할 수 있도록 고압밸브(42) 및 저압밸브(46)가 각각 설치되어 있다.
이러한 구성에 의하여, 실내유니트(30) 중 일부는 냉방운전되고 일부는 난방운전되는 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 압축기(11)에서 토출된 냉매 중 일부는 실외열교환기(15)를 경유하여 고압액관(43)을 따라 분배기(40)로 유동되고, 일부는 고압기관(41)을 따라 분배기(40)로 유동된다. 분배기(40)로 유동된 고압액관(43)의 냉매는 냉방운전되는 실내유니트(30)로 유동되어 실내팽창장치(33)를 통과하면서 감압팽창되고 실내열교환기(31)에서 잠열을 흡수하는 냉방작용을 수행하게 된다. 고압기관(41)의 냉매는 난방운전되는 실내유니트(30)로 유입되어 방열되면서 난방작용을 수행하고 응축된 후 고압액관(43)의 냉매와 합류된다.
한편, 운전되는 실내유니트(30) 전부가 냉방운전되는 경우에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 압축기(11)에서 토출된 냉매는 실외열교환기(15)를 경유하여 고압액관(43)을 따라 분배기(40)로 유동되고, 운전되는 실내유니트(30)의 실내팽창장치(33)를 거쳐 감압팽창된 후 실내열교환기(31)에서 잠열을 흡수하는 냉방작용을 수행하게 된다.
그런데, 이러한 종래의 냉난방 동시형 멀티 에어컨에 있어서는, 운전되는 실내유니트(30) 전부 냉방운전되는 경우, 압축기(11)에서 압축되어 토출된 냉매중 일부는 고압기관(41)을 통해 분배기(40)로 유동하도록 되어 있어, 고압기관(41)의 내부에는 냉매의 응축이 발생되어 액냉매가 누적되어 순환되는 냉매의 부족현상 및 오일부족현상을 유발하여 냉방성능을 저해하고 압축기(11) 등 부품의 손상을 초래 하게 된다고 하는 문제점이 있다. 특히, 실외유니트(10)와 분배기(40)의 사이 거리가 길고 실외유니트(10)와 실내유니트(30)가 서로 높이차를 두고 배치되는 경우, 고압기관(41)의 분배기(40)측 내부에는 상당량의 액냉매가 누적되어 순환되는 냉매의 부족 현상을 심화시킬 뿐만 아니라 오일부족에 따른 압축기(11)의 강제열화를 가중시키게 된다고 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 운전되는 실내유니트가 모두 냉방 운전되는 경우 오일이 고압기관의 내부에 누적되는 것을 억제할 수 있는 냉난방 동시형 멀티 에어컨을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 복수의 실내유니트와; 압축기 및 실외열교환기를 구비한 실외유니트와; 일측이 상기 압축기의 토출측에 상호 연통되게 연결되는 고압기관과, 일측이 상기 실외열교환기와 연결되는 고압액관과, 일측이 상기 압축기의 흡입측에 상호 연통되게 연결되는 저압기관을 구비하여 상기 압축기에서 토출된 냉매가 상기 실내유니트로 분배되도록 하는 분배기와; 냉매의 유동방향을 따라 상기 고압기관의 유입측에 주변에 비해 소정의 높이차를 가지도록 형성되어 상기 압축기로부터 토출되는 오일이 상기 고압기관으로 유동되는 것을 억제시키는 오일트랩부를 포함하고, 냉매의 유동방향을 따라 상기 고압기관의 유입측에는 수평방향을 따라 배치되는 수평구간부가 형성되어 있으며, 상기 오일트랩부는 상기 수평구간부에 형성되며, 상기 고압기관과 상기 압축기의 토출측 배관과 상호 결합영역은 상기 오일트랩부에 의해 저지된 오일이 냉매의 토출방향과 반대로 유동되도록 상기 압축기의 토출측으로 향할수록 높이가 낮아지게 배치되는 것을 특징으로 하는 냉난방 동시형 멀티 에어컨에 의해 달성된다.
여기서, 일측은 상기 분배기의 고압기관에 상호 연통되게 연결되고 타측은 상기 저압기관과 상호 연통되게 연결되는 연결관과, 상기 연결관을 개폐하는 연결관개폐밸브를 더 포함하도록 구성하는 것이 바람직하다.
상기 연결관개폐밸브는 전동팽창밸브를 포함하도록 구성하는 것이 효과적이다.
상기 고압기관의 응축된 냉매가 통과되면서 감압팽창될 수 있도록 상기 연결관에 설치되는 팽창장치를 더 포함하도록 구성하는 것이 바람직하다.
상기 팽창장치는 모세관을 포함하여 구성하는 것이 효과적이다.
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이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉난방 동시형 멀티 에어컨의 구성도이고, 도 4는 도 3의 요부 사시도이며, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 단면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 전술 및 도시한 구성과 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 도면 설명의 편의상 동일한 참조부호를 부여하여 설명하기로 한다. 본 냉난방 동시형 멀티 에어컨은, 복수의 실내유니트(30)와, 압축기(11) 및 실외열교환기(15)를 구비한 실외유니트(10)와, 일측이 압축기(11)의 토출측에 상호 연통되 게 연결되는 고압기관(41)과, 일측이 실외열교환기(15)와 연결되는 고압액관(43)과, 일측이 압축기(11)의 흡입측에 상호 연통되게 연결되는 저압기관(45)을 구비하여 압축기(11)에서 토출된 냉매가 실내유니트(30)로 분배되도록 하는 분배기(40)와, 냉매의 유동방향을 따라 고압기관(41)의 유입측에 주변에 비해 소정의 높이차(H)를 가지도록 형성되어 압축기(11)로부터 토출되는 오일이 고압기관(41)으로 유동되는 것을 억제시키는 오일트랩부(53)를 포함하여 구성되어 있다.
실외유니트(10)는, 냉매를 압축하는 압축기(11)와, 압축기(11)의 토출측에 냉매의 유로를 절환하도록 배치되는 유로절환밸브(13)와, 냉방 운전 시 압축된 냉매가 방열을 통해 응축되도록 하는 실외열교환기(15)로 구성되어 있다. 압축기(11)의 일측에는 어큐뮬레이터(12)가 구비되어 있으며, 실외열교환기(15)의 일측에는 실외팬(17)과, 실외팽창장치(19)와, 체크밸브(23)가 구비된 우회유로(21)가 형성되어 있다.
각 실내유니트(30)는, 냉매가 통과되면서 실내 공기와 열교환되는 실내열교환기(31)와, 실내열교환기(31)의 일측에 구비되는 실내팽창장치(33)를 각각 구비하고 있다.
분배기(40)는, 일측이 압축기(11)의 토출측에 연결되는 고압기관(41)과, 일측이 실외열교환기(15)에 연결되는 고압액관(43)과, 일측이 압축기(11)의 흡입측에 연결되는 저압기관(45)을 각각 구비하고 있으며, 고압기관(41) 및 저압기관(45)에는 각각 해당 냉매관을 개폐할 수 있도록 고압밸브(42) 및 저압밸브(46)가 각각 설치되어 있다.
한편, 냉매가 토출될 수 있도록 각 압축기(11)의 일측에는 토출배관(14)이 거의 수평방향을 따라 돌출되어 있으며, 각 토출배관(14)의 하류영역은 서로 합류되도록 형성되어 있다. 냉매의 유동방향을 따라 합류된 토출배관(14)의 하류측에는 고압기관(41)의 유입측 단부가 상호 연통되게 연결되어 있으며, 고압기관(41)의 유입측 단부에는 설치면에 대해 거의 수평으로 배치되는 수평구간부(51)가 형성되어 있다. 이 수평구간부(51)에는 압축기(11)로부터 냉매와 함께 토출되는 오일이 분배기(40)측의 고압기관(41)으로 유동되는 것을 억제할 수 있도록 주변에 비해 소정의 높이차(H)를 가지도록 오일트랩부(53)가 형성되어 있다. 여기서, 고압기관(41)의 수평구간부(51) 및 압축기(11)의 토출배관(14)은 오일트랩부(53)에 의해 유동 저지되어 고압기관(41)의 내부에 누적되는 오일이 각 압축기(11)로 복귀될 수 있도록 압축기(11)측으로 향할수록 높이가 낮아지도록 소정의 경사각(θ)을 가지도록 하향 경사지게 배치되어 있다.
이러한 구성에 의하여, 운전되는 실내유니트(30)가 모두 냉방운전되는 경우, 유로절환밸브(13)는 실외열교환기(15)로 냉매가 유동될 수 있도록 유로가 절환되도록 한다. 실외열교환기(15)를 경유하면서 응축된 냉매는 고압액관(43)을 따라 분배기(40)로 유동되고, 이 냉매는 분배기(40)에서 각 운전되는 실내유니트(30)로 분배된다. 실내유니트(30)로 유동된 냉매는 실내팽창장치(33)를 통과하면서 감압팽창된 후 실내열교환기(31)에서 주위의 잠열을 흡수하는 냉각작용을 수행하고, 저압기관(45)을 따라 유동되어 어큐뮬레이터(12)로 유입된다. 어큐뮬레이터(12)의 내부의 기체상태의 냉매는 압축기(11)로 흡입되어 압축 및 토출되는 과정을 반복하게 된다.
한편, 압축기(11)의 토출배관(14)을 통해 토출된 냉매 중 일부는 도 5에 점선 화살표로 도시된 방향을 따라 분배기(40)로 유동되고, 냉매와 함께 토출된 오일은 오일트랩부(53)에 의해 유동 저지되어 오일트랩부(53)의 상류측 구간의 내부에 누적된다. 누적된 오일은 도 5의 실선 화살표로 도시된 방향을 따라, 수평구간부(51) 및 토출배관(14)을 경유하여 압축기(11)로 복귀하게 된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉난방 동시형 멀티 에어컨의 구성도이다. 도시된 바와 같이, 본 냉난방 동시형 멀티 에어컨은, 복수의 실내유니트(30)와, 압축기(11) 및 실외열교환기(15)를 구비한 실외유니트(10)와, 일측이 압축기(11)의 토출측에 상호 연통되게 연결되는 고압기관(41)과, 일측이 실외열교환기(15)와 연결되는 고압액관(43)과, 일측이 압축기(11)의 흡입측에 상호 연통되게 연결되는 저압기관(45)을 구비하여 압축기(11)에서 토출된 냉매가 실내유니트(30)로 분배되도록 하는 분배기(40)와, 냉매의 유동방향을 따라 고압기관(41)의 유입측에 주변에 비해 소정의 높이차(H)를 가지도록 형성되어 압축기(11)로부터 토출되는 오일이 고압기관(41)으로 유동되는 것을 억제시키는 오일트랩부(53)를 포함하여 구성되어 있다.
전술한 바와 같이, 각 압축기(11)의 토출배관(14)은 냉매의 유동방향을 따라 상류측이 하측에 배치되도록 결합되어 있으며, 토출배관(14)의 합류영역의 일측에는 고압기관(41)의 수평구간부(51)가 상호 연통되게 연결되어 있다. 수평구간부(51)에는 냉매와 함께 토출된 오일이 분배기(40)측 고압기관(41)으로 유동되는 것 을 억제할 수 있도록 주변에 비해 소정의 높이차(H)를 가지도록 오일트랩부(53)가 형성되어 있다. 여기서, 수평구간부(51) 및 토출배관(14)은 오일이 압축기(11)로 복귀될 수 있도록 압축기(11)측으로 소정의 경사각(θ)을 가지고 하향경사지게 배치되어 있다.
한편, 분배기(40)의 내부에 배치되는 고압기관(41)에는 일측이 저압기관(45)과 상호 연통되게 연결된 연결관(61)의 타단이 상호 연통되게 연결되어 있으며, 연결관(61)에는 실내유니트(30)중 적어도 하나가 난방운전되는 경우 연결관(61)을 차단하고 운전되는 실내유니트(30)가 모두 냉방운전되는 경우 선택적으로 연결관(61)을 개폐할 수 있도록 솔레노이드밸브 형태로 구현된 연결관개폐밸브(63)가 구비되어 있다. 연결관개폐밸브(63)의 일측에는 냉방 전실 운전시 응축된 냉매가 연결관(61)을 통과하면서 감압팽창될 수 있도록 하는 팽창장치로서 모세관(65)이 설치되어 있다.
이러한 구성에 의하여, 운전되는 실내유니트(30)가 모두 냉방운전되는 경우, 유로절환밸브는 실외열교환기(15)로 냉매가 유동될 수 있도록 유로가 절환되도록 한다. 실외열교환기(15)를 경유하여 응축된 냉매는 운전되는 실내유니트(30)로 유동되어 냉방작용을 수행한 후 압축기(11)로 복귀되며, 압축기(11)의 토출배관(14)을 통해 토출된 냉매 중 일부는 고압기관(41)을 따라 분배기(40)로 유동된다. 이 때, 냉매와 함께 고압기관(41)의 내부로 유입된 오일은 오일트랩부(53)에 의해 유동 저지되어 오일트랩부(53)의 상류측 구간의 내부에 누적되고, 누적이 진행되면 오일은 수평구간부(51) 및 토출배관(14)의 저부면을 따라 압축기(11)로 복귀하게 된다.
한편, 오일트랩부(53)를 지나 분배기(40)의 고압기관(41)으로 유동된 냉매는 방열되어 응축되어 고압기관(41)의 내부에 누적된다. 고압기관(41)의 내부에 액냉매의 누적이 진행되면 도시 않은 제어부는 연결관개폐밸브(63)를 제어하여 연결관(61)이 개방되도록 한다. 이에 따라 고압기관(41)의 내부의 액냉매는 연결관(61)을 통해 저압기관(45)측으로 유동되고, 모세관(65)을 통과하면서 감압팽창된 후 저압기관(45)의 내부의 냉매와 합류되어 압축기(11)측으로 유동된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 복수의 실내유니트와, 압축기 및 실외열교환기를 구비한 실외유니트와, 일측이 압축기의 토출측에 상호 연통되게 연결되는 고압기관과, 일측이 실외열교환기와 연결되는 고압액관과, 일측이 압축기의 흡입측에 상호 연통되게 연결되는 저압기관을 구비하여 압축기에서 토출된 냉매가 실내유니트로 분배되도록 하는 분배기와, 냉매의 유동방향을 따라 고압기관의 유입측에 주변에 비해 소정의 높이차를 가지도록 형성되어 압축기로부터 토출되는 오일이 고압기관으로 유동되는 것을 억제시키는 오일트랩부를 포함하도록 함으로써, 운전되는 실내유니트가 모두 냉방 운전되는 경우 오일이 고압기관의 내부에 누적되는 것을 억제할 수 있는 냉난방 동시형 멀티 에어컨이 제공된다.

Claims (7)

  1. 복수의 실내유니트와;
    압축기 및 실외열교환기를 구비한 실외유니트와;
    일측이 상기 압축기의 토출측에 상호 연통되게 연결되는 고압기관과, 일측이 상기 실외열교환기와 연결되는 고압액관과, 일측이 상기 압축기의 흡입측에 상호 연통되게 연결되는 저압기관을 구비하여 상기 압축기에서 토출된 냉매가 상기 실내유니트로 분배되도록 하는 분배기와;
    냉매의 유동방향을 따라 상기 고압기관의 유입측에 주변에 비해 소정의 높이차를 가지도록 형성되어 상기 압축기로부터 토출되는 오일이 상기 고압기관으로 유동되는 것을 억제시키는 오일트랩부를 포함하고,
    냉매의 유동방향을 따라 상기 고압기관의 유입측에는 수평방향을 따라 배치되는 수평구간부가 형성되어 있으며, 상기 오일트랩부는 상기 수평구간부에 형성되며,
    상기 고압기관과 상기 압축기의 토출측 배관과 상호 결합영역은 상기 오일트랩부에 의해 저지된 오일이 냉매의 토출방향과 반대로 유동되도록 상기 압축기의 토출측으로 향할수록 높이가 낮아지게 배치되는 것을 특징으로 하는 냉난방 동시형 멀티 에어컨.
  2. 제1항에 있어서,
    일측은 상기 분배기의 고압기관에 상호 연통되게 연결되고 타측은 상기 저압기관과 상호 연통되게 연결되는 연결관과, 상기 연결관을 개폐하는 연결관개폐밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉난방 동시형 멀티 에어컨.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연결관개폐밸브는 전동팽창밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉난방 동시형 멀티 에어컨.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 고압기관의 응축된 냉매가 통과되면서 감압팽창될 수 있도록 상기 연결관에 설치되는 팽창장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉난방 동시형 멀티 에어컨.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 팽창장치는 모세관을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉난방 동시형 멀티 에어컨.
  6. 삭제
  7. 삭제
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