KR101232579B1 - 멀티형 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멀티형 공기조화기에 관한 것이다. 일 측면에 따른 멀티형 공기조화기는, 압축기와, 실외 열교환기와, 냉난방 절환밸브를 포함하는 실외기; 각각 실내 열교환기와 실내 팽창기구를 구비하는 다수의 실내기; 및 상기 다수의 실내기와 상기 실외기를 연결하는 분배기를 포함하고, 상기 분배기는, 상기 분배기와 각 실내기 사이에서 저압 상태의 냉매의 흐름을 조절하며, 개도 조절이 가능한 저압밸브; 상기 분배기와 각 실내기 사이에서 고압 상태의 냉매의 흐름을 조절하며, 개도 조절이 가능한 고압밸브; 및 상기 다수의 실내기의 냉난방 절환 시, 상기 저압밸브와 고압밸브의 개도를 조절하는 제어부를 포함하고, 상기 다수의 실내기의 냉반방 절환 시, 상기 저압밸브와 고압밸브 중 열려있던 밸브는 닫히고, 닫혀있던 밸브는 일부가 개방된 후에 개도가 증가되는 것을 특징으로 한다.

Description

멀티형 공기조화기{Multi type air conditioner}

본 발명은 멀티형 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 사용자에게 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위하여 압축기, 응축기, 팽창기구, 증발기로 이루어지는 냉매사이클을 이용하여 실내를 냉난방 시키거나 공기를 정화시키는 기기이다.

상기와 같은 공기조화기는 하나의 실외기에 하나의 실내기가 연결된 공기조화기와, 하나의 실외기에 다수의 실내기를 연결하여 공기조화기를 여러 대 설치한 것과 같은 효과를 얻는 멀티형 공기조화기 등이 있다.

또한, 최근에는 멀티형 공기조화기 중 다수의 실내기와 실외기 사이에 냉매의 흐름을 제어하는 분배기를 설치하여 다수의 실내기 중 일부가 실내를 냉방시키면서 다수의 실내기 중 나머지가 실내를 난방시키는 동시 냉/난방 멀티형 공기조화기가 개발되고 있다.

종래의 멀티형 공기조화기에 의하면, 냉방으로 작동하던 실내기가 난방으로 절환되거나 난방으로 작동하던 실내기가 냉방으로 작동하는 경우 분배기 내에서 유로 절환 과정에서 고압 냉매와 저압 냉매가 만나게 되어 소음이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은, 실내기의 냉방 또는 난방 절환 과정에서 발생되는 소음이 줄어들 수 있는 멀티형 공기조화기를 제공하는 것에 있다.

일 측면에 따른 멀티형 공기조화기는, 압축기와, 실외 열교환기와, 냉난방 절환밸브를 포함하는 실외기; 각각 실내 열교환기와 실내 팽창기구를 구비하는 다수의 실내기; 및 상기 다수의 실내기와 상기 실외기를 연결하는 분배기를 포함하고, 상기 분배기는, 상기 분배기와 각 실내기 사이에서 저압 상태의 냉매의 흐름을 조절하며, 개도 조절이 가능한 저압밸브; 상기 분배기와 각 실내기 사이에서 고압 상태의 냉매의 흐름을 조절하며, 개도 조절이 가능한 고압밸브; 및 상기 다수의 실내기의 냉난방 절환 시, 상기 저압밸브와 고압밸브의 개도를 조절하는 제어부를 포함하고, 상기 다수의 실내기의 냉반방 절환 시, 상기 저압밸브와 고압밸브 중 열려있던 밸브는 닫히고, 닫혀있던 밸브는 일부가 개방된 후에 개도가 증가되는 것을 특징으로 한다.

제안되는 발명에 의하면, 실내기의 냉반방 절환 시 고압의 냉매와 저압의 냉매가 충돌함에 따라 발생하는 소음이 줄어들 수 있는 장점이 있다.

또한, 단열재가 분배기 내부에 구비되고, 차음부재가 부착됨에 따라서, 응축수 발생이 방지되고, 소음이 최소화될 뿐만 아니라, 상기 분배기의 수리가 용이한 장점이 있다.

또한, 수리가 완료된 후에는 다시 다수의 단열재를 덮으면 되므로, 새로운 단열재를 구입하거나, 분배기 자체를 교체함에 따른 비용 소모가 방지될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기를 보여주는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 난방 전실 운전 시의 냉매 흐름을 보여주는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 냉방 주체 운전 시의 냉매 흐름을 보여주는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 난방 주체 운전 시의 냉매 흐름을 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티형 공기조화기의 제어 블럭도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티형 공기조화기의 운전방법을 설명하는 흐름도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 분배기의 부분 사시도.

이하에서는 도면을 참조하여 실시 예에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.

본 명세에서, 다수의 실내기 전부가 냉방 운전하는 경우를 냉방 전실 운전이라하고, 다수의 실내기 전부가 난방 운전하는 경우를 난방 전실 운전이라한다. 또한, 다수의 실내기 중 일부가 냉방 운전되고, 다른 일부는 난방 운전되며, 냉방 운전되는 실내기의 용량이 난방 운전되는 실내기의 용량 보다 큰 경우를 냉방 주체 운전이라 한다. 또한, 다수의 실내기 중 일부가 냉방 운전되고, 다른 일부는 난방 운전되며, 난방 운전되는 실내기의 용량이 냉방 운전되는 실내기의 용량 보다 큰 경우를 난방 주체 운전이라 한다.

도 1은 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기를 보여주는 구성도이다. 도 1에는 일 례로 다수의 실내기 전부가 냉방운전하는 냉방 전실 운전 시의 냉매 흐름이 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기는, 다수의 실내기(1, 2, 3, 4)와, 적어도 하나의 실외기(5)와, 다수의 실내기(1, 2, 3, 4) 및 적어도 하나의 실외기(5)와 연결된 분배기(6)을 포함한다.

상기 다수의 실내기(1, 2, 3, 4)는 그 각각이 냉매가 실내 공기와 열교환되면서 실내 공기를 냉각하거나 가열하는 실내 열교환기(11)와, 실내기(1, 2, 3, 4) 내부로 실내 공기를 흡입하여 실내 열교환기(11)와 열교환되게 한 후 실내기(1, 2, 3, 4) 외부로 토출시키는 실내 팬(12)과, 실내 열교환기(11)를 향해 유동되는 냉매를 팽창시키는 실내 팽창기구(13)를 포함한다.

상기 실내 팽창기구(13)는 냉매의 유량을 조절할 수 있는 전자팽창밸브(Electronic Expansion valve: EEV)일 수 있다. 상기 전자팽창밸브는, 개도 조절을 통하여 냉매의 유량을 조절할 수 있다.

상기 다수의 실내기(1, 2, 3, 4)는 그 각각의 실내 열교환기(11)가 분배기(6)와 실내기관(14)에 의해서 연결되고, 그 각각의 실내 팽창기구(13)가 상기 분배기(6)와 실내액관(15)에 의해서 연결된다.

적어도 하나의 실외기(5)는, 압축부(20)와, 실외 열교환기(50)와, 실외 팽창기구(54)와, 냉/난방 절환 밸브(60)를 포함한다. 이하에서는 하나의 실외기(5)를 예로 들어 설명한다.

상기 압축부(20)는 냉매를 압축하는 하나 이상의 압축기를 포함한다. 이하에서는 상기 압축부(20)가 다수의 압축기(22, 24)를 포함하는 것으로 설명한다.

상기 다수의 압축기(22, 24)는 용량이 가변되는 인버터 압축기(22)와, 정속 압축기(24)를 포함할 수 있다. 상기 다수의 압축기(22, 24)는 병렬로 배치될 수 있다. 상기 다수의 압축기(22, 24)의 흡입 유로는 냉난방 절환 밸브(60)에 연결되고, 상기 흡입 유로에 어큐물레이터(30)가 설치된다.

상기 어큐물레이터(30)는 상기 다수의 압축기(22, 24)와 연결되어 액냉매가 축적되고 기상 냉매가 상기 다수의 압축기(22, 23)로 흡입되도록 한다. 상기 다수의 압축기(22, 24)의 흡입 유로는, 상기 다수의 압축기(22, 24)와 상기 어큐물레이터(30)를 연결하는 압축기 흡입관(31)과, 상기 어큐물레이터(30)와 냉난방 절환 밸브(60)를 연결하는 어큐물레이터 흡입관(32)을 포함한다.

상기 다수의 압축기(22, 24)의 토출 유로에는 냉매와 오일을 분리하는 오일분리기(34, 36)와, 냉매의 역류를 막는 체크 밸브(35, 37)와, 냉난방 절활밸브(60) 및 분배기(6)과 연결된 토출 분배기(40)가 설치된다.

상기 오일분리기(34, 36)에는 상기 오일 분리기(34, 36)에서 냉매와 분리된 오일을 상기 압축기 흡입관(31)으로 회수시키기 위한 오일 회수 유로(34a, 36a)가 연결된다.

상기 토출 분배기(40)는 상기 다수의 압축기(22, 24)에서 토출된 후 유입된 냉매된 냉매를 냉난방 절환밸브(60)와 분배기(6)로 분배한다. 상기 토출 분배기(40)는 상기 분배기(6)과 고압기관(61)에 의해서 연결되고, 상기 냉난방 절환밸브(60)와 제1연결관(42)에 의해서 연결되며, 상기 체크밸브(35, 37)와 제2연결관(43)에 의해서 연결된다.

상기 실외 열교환기(50)는 냉방 전실 또는 냉장 주체 운전시 응축기로 작용하고, 난방 전실 운전, 난방 주체 운전 및 제상 운전 시 증발기로 작용할 수 있다.

상기 실외 열교환기(50)의 내부 냉매는 실외 팬에 의해 송풍되는 실외 공기와 열교환될 수 있다. 다른 예로서, 상기 실외 열교환기와 병렬로 배치된 물 공급 장치가 연결되어 물 공급 장치에서 공급된 물과 냉매가 열교환되는 것도 가능하다. 이 때, 상기 물 공급 장치는 실외 열교환기(50)와 물 배관으로 연결된 냉각 탑(51)과, 냉각 탑(51)과 실외 열교환기(50) 사이에 설치되어 물을 펌핑시키는 물 펌프(52)와, 냉각 탑(51)과 실외 열교환기(50) 사이에 설치되어 물 유량을 조절하는 물 밸브(53)를 포함할 수 있다.

상기 실외 팽창기구(54)는 상기 실외 열교환기(50)를 통과한 냉매가 통과할 때는 냉매를 팽창시키지 않고, 상기 실외 열교환기(50)를 미통과한 냉매가 통과할 때는 냉매를 팽창시킨다. 상기 실외 팽창기구(54)는 상기 실외 열교환기(50)와 분배기(6) 사이에 배치된 실외 팽창밸브로 구성되거나, 상기 실외 열교환기(50)의 냉매 유로와 분배기(6) 사이에 냉매 유로가 병렬로 연결된 실외 팽창밸브(56)와 체크 밸브(58)로 구성될 수 있다. 상기 실외 팽창밸브(56)는 일 례로 전자팽창밸브(EEV)일 수 있다.

상기 냉난방 절환밸브(60)는 냉방 전실 또는 냉방 주체 운전 시 상기 다수의 압축기(22, 24)에서 압축된 냉매가 상기 실외 열교환기(50)로 유동되도록 하고, 난방 전실 또는 난방 주체 운전시 상기 실외 열교환기(50)를 통과한 냉매가 압축기(22, 24)를 향하여 유동되도록 한다.

상기 실외 팽창기구(54)는 분배기(6)와 액관(62)에 의해서 연결되고, 상기 어큐물레이터 흡입관(32)은 분배기(6)와 저압기관(63)에 의해서 연결된다.

상기 분배기(6)는 다수의 실내기(1, 2, 3, 4) 및 실외기(5)와 연결되어 냉매 흐름을 제어한다. 상기 분배기(6)는 실내기관(14)과 실내액관(15)에 의해서 실내기(1, 2, 3, 4)와 연결되고, 고압기관(61), 액관(62) 및 저압기관(63)에 의해서 상기 실외기(5)와 연결된다.

상기 분배기(6)는, 저압 가스 파이프(66)와, 고압 가스 파이프(69)와, 액 파이프(72)와, 저압 밸브(74)와, 고압 밸브(76)와, 응축액 제거기구(90)를 포함한다.

상기 저압 가스 파이프(66)는 상기 실외기(5)에 연결된 저압기관(63)과 저압 연결관(64)에 의해서 연결되고, 상기 실내기(1, 2, 3, 4)의 각각에 연결된 실내 기관(14)과 실내 연결기관(65)에 의해서 연결된다.

상기 고압 가스 파이프(69)는 상기 실외기(5)에 연결된 고압기관(61)과 고압 연결관(67)에 의해서 연결되고, 상기 실내 연결기관(65)과 분지관(68)에 의해서 연결된다. 상기 액 파이프(72)는 상기 실외기(5)에 연결된 액관(62)과 액 연결관(70)에 의해서 연결되고, 상기 실내기(1, 2, 3, 4)의 각각에 연결된 실내 액관(15)과 실내연결액관(71)에 의해서 연결된다.

상기 저압 밸브(74)는 상기 실내기(1, 2, 3, 4)와 저압 가스 파이프(66) 사이의 냉매 흐름을 제어하도록 상기 실내연결기관(65)에 설치된다. 상기 고압 밸브(76)는 실내기(1, 2, 3, 4)와 고압 가스 파이프(69) 사이의 냉매 흐름을 제어하도록 상기 분지관(68)에 설치된다.

상기 실내기관(14)에 연결된 실내기가 냉방 운전하면, 상기 저압 밸브(74)가 개방되고 상기 고압 밸브(76)가 폐쇄될 수 있으며, 상기 실내기관(14)으로 연결된 실내기가 난방 운전하면, 상기 저압 밸브(74)가 폐쇄되고 상기 고압 밸브(76)가 개방될 수 있다. 본 발명에서, 상기 저압 밸브(74) 및 상기 고압 밸브(76)는 개도가 선형적 또는 단계적으로 조절되는 전자팽창밸브(EEV)일 수 있다. 상기 저압 밸브(74)와 상기 고압 밸브(76)의 작용에 대해서는 후술하기로 한다.

상기 응축액 제거기구(90)는 고압 가스 파이프(69)와 저압 가스 파이프(66)가 서로 연통되도록 하는 응축액 제거 배관(92)과, 상기 응축액 제거 배관(92)을 통한 냉매의 흐름을 제어하는 응축액 밸브(94)와, 상기 응축액 제거 배관(92)을 통하여 유동하는 냉매를 팽창시키는 모세관(96)을 포함한다.

이하에서는 멀티형 공기조화기의 작동에 대해서 설명하기로 한다.

먼저, 냉방 전실 운전에 대해서 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 모든 실내기(1, 2, 3, 4)가 냉방 운전되면, 상기 실내 연결기관(65)에 설치된 저압 밸브(74)는 개방되고, 상기 분지관(68)에 설치된 고압 밸브(76)는 닫힌다. 이 때, 냉방 전실 운전 시에는, 상기 고압 가스 파이프(69)에 액냉매가 쌓이지 않고, 상기 고압 가스 파이프(69)의 냉매가 상기 저압 가스 파이프(66)를 통하여 상기 실외기(5)로 흐를 수 있도록, 상기 응축액 밸브(94)가 개방된다.

냉방 전실 운전 시, 상기 압축기(22, 24)에서 압축된 냉매 중 일부는 상기 토출 분배기(40)에 의해서 냉난방 절환밸브(60)와 실외 열교환기(50)를 차례로 통과한 후 상기 실외기(5)에서 액관(62)을 통해 분배기(6)의 액 파이프(72)로 유동된다. 상기 액 파이프(72)로 유동된 냉매는 실내액관(15)을 통하여 냉방 운전인 실내기(1, 2, 3, 4)의 실내 팽창기구(13)로 보내지며, 상기 실내 팽창기구(13)로 보내진 냉매는 실내 팽창기구(13)에서 팽창된 후 실내 열교환기(11)에서 증발된다. 증발된 냉매는 이후 실내기(1, 2, 3, 4)에서 실내기관(14)을 통하여 분배기(6)의 저압 가스 파이프(66)로 유동된다. 상기 저압 가스 파이프(66)로 유동된 냉매는 저압기관(63)을 통해 실외기(5)의 어큐물레이터 흡입관(32)으로 보내진 후 압축기(22, 24)로 유입된다.

상기 다수의 압축기(22, 24)에서 압축된 냉매 중 일부는 상기 토출 분배기(40)에 의해서 상기 고압기관(61)을 통하여 상기 분배기(6)의 고압 가스 파이프(69)로 유동되고, 이후 응축액 밸브(94) 및 모세관(96)을 통과하여 상기 저압 가스 파이프(66)로 흐른다.

다음으로 난방 전실 운전에 대해서 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 난방 전실 운전 시의 냉매 흐름을 보여주는 도면이다.

도 2를 참조하면, 모든 실내기(1, 2, 3, 4)가 난방 운전되면, 상기 실내 연결기관(65)에 설치된 저압 밸브(74)는 닫히고, 상기 분지관(68)에 설치된 고압 밸브(76)가 개방된다. 이 때, 난방 전실 운전 시에는, 상기 응축액 밸브(94)는 닫힌다.

난방 전실 운전 시 상기 다수의 압축기(22, 24)에서 압축된 냉매는 토출 분배기(40)를 통과한 후 실외기(5)에서 고압기관(61)을 통하여 분배기(6)의 고압 가스 파이프(69)로 유동된다.

상기 고압 가스 파이프(69)로 유동된 냉매는 실내기관(14)을 통하여 실내기(1, 2, 3, 4)의 실내 열교환기(11)로 보내지고, 실내 열교환기(11)에서 응축된 후 실내 팽창기구(13)를 팽창없이 통과하며, 상기 실내기(1, 2, 3, 4)에서 실내액관(15)을 통해 분배기(6)의 액 파이프(72)로 유동된다. 상기 액 파이프(72)로 유동된 냉매는 액관(62)을 통해 상기 실외기(5)의 실외 팽창기구(50)로 보내져 팽창되고, 이후 실외 열교환기(11)에서 증발된 후 냉난방 절환밸브(60)로 보내져서 상기 다수의 압축기(22, 24)로 유입된다.

다음으로 난방 주체 운전에 대해서 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 냉방 주체 운전 시의 냉매 흐름을 보여주는 도면이다.

도 3을 참조하면, 다수의 실내기(1, 2, 3, 4)가 작동할 때, 냉방 운전인 실내기(1, 2)의 용량이 난방 운전인 실내기(3, 4)의 용량 보다 크면 상기 멀티형 공기조화기는 냉방 주체 운전한다.

냉장 주체 운전 시, 냉방 운전인 실내기의 실내 기관(14)과 연결된 실내 연결기관(65)에 설치된 저압 밸브(74)가 개방되고, 실내 연결기관(65)과 연결된 분지관(68)에 설치된 고압 밸브(76)는 닫힌다. 반면, 난방 운전인 실내기의 실내 기관(14)과 연결된 실내 연결기관(65)에 설치된 저압 밸브(74)는 닫히고, 실내 연결기관(65)과 연결된 분지관(68)에 설치된 고압 밸브(76)는 개방된다.

냉방 주체 운전 시, 상기 다수의 압축기(22, 24)에서 압축된 냉매는 토출 분배기(40)를 통과하면서 나뉘고, 냉매 중 일부가 상기 냉난방 절환밸브(60)와 실외 열교환기(50)를 차례로 통과한 후 실외기(O)에서 액관(62)을 통해 분배기(6)의 액 파이프(72)로 유동된다. 상기 액 파이프(72)로 유동된 냉매는 실내액관(15)을 통해 냉방 운전인 실내기(1, 2, 3)의 실내 팽창기구(13)로 보내지며, 실내 팽창기구(13)로 보내진 냉매는 상기 실내 팽창기구(13)에서 팽창된 후 실내 열교환기(11)에서 증발된다. 증발된 냉매는 이후 냉방 운전 중인 실내기(1, 2, 3)에서 실내기관(14)을 통해 상기 분배기(6)의 저압 가스 파이프(66)로 유동되고, 저압 가스 파이프(66)로 유동된 냉매는 저압기관(63)을 통해 실외기(5)의 어큐물레이터 흡입관(32)으로 보내진 후 상기 다수의 압축기(22, 24)에서 압축된다.

한편, 상기 토출 분배기(40)를 통과하면서 나뉜 냉매 중 나머지는 고압기관(61)을 통해 상기 분배기(6)의 고압 가스 파이프(69)로 유동되고, 고압 밸브(76)를 통과하여 난방 운전인 실내기(4)의 실내 열교환기(11)로 유동되어 응축된다. 응축된 냉매는 이후 실내 팽창기구(13)를 팽창없이 통과한 후 실내액관(15)을 통해 액 파이프(72)로 유동되어 상기 실외기(5)에서 액관(62)을 통하여 액 파이프(72)로 유동된 냉매와 혼합된다. 상기 액관(62)을 통하여 상기 액 파이프(72)으로 유동한 냉매는 냉방 운전인 실내기(1, 2, 3)의 실내액관(15)을 통하여 냉방 운전인 실내기(1, 2, 3)의 실내 팽창기구(13)로 보내진다.

상기와 같은 냉매의 흐름시, 냉방 운전인 실내기(1, 2, 3)의 실내 열교환기(11)는 증발기로 작용하면서 실내를 냉방시키고, 난방 운전인 실내기(4)의 실내 열교환기(11)는 응축기로 작용하면서 실내를 난방시킨다.

이 때, 상기와 같이 냉방 주체 운전시, 난방 운전인 실내기의 대수가 설정대수 미만이면, 응축액 밸브(94)는 개방된다. 이 경우, 상기 고압 가스 파이프(69)의 냉매 중 일부는 저압 가스 파이프(66)로 흐르고, 상기 고압 가스 파이프(69)에는 적정량의 냉매가 흐르면서 고압 가스 파이프(69)에서 쌓이는 냉매량이 최소화된다. 반면, 난방 운전인 실내기의 대수가 설정대수 이상이면, 상기 응축액 밸브(94)는 닫힌 상태를 유지한다.

다음으로 난방 주체 운전에 대해서 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기의 난방 주체 운전 시의 냉매 흐름을 보여주는 도면이다.

도 4를 참조하면, 다수의 실내기(1, 2, 3, 4)가 작동할 때, 난방 운전인 실내기(1, 2, 3)의 용량이 난방 운전인 실내기(4)의 용량 보다 크면 상기 멀티형 공기조화기는 난방 주체 운전한다.

난방 주체 운전 시, 난방 운전인 실내기의 실내 기관(14)과 연결된 실내 연결기관(65)에 설치된 저압 밸브(74)는 닫히고, 실내 연결기관(65)과 연결된 분지관(68)에 설치된 고압 밸브(76)는 개방된다. 반면, 냉방 운전인 실내기의 실내 기관(14)과 연결된 실내 연결기관(65)에 설치된 저압 밸브(74)는 개방되고, 실내 연결기관(65)과 연결된 분지관(68)에 설치된 고압 밸브(76)는 닫힌다. 이 때, 난방 주체 운전 시에는, 상기 응축액 밸브(94)는 닫힌 상태를 유지한다.

난방 주체 운전시, 상기 다수의 압축기(22, 24)에서 압축된 냉매는 실외기(5)에서 고압기관(61)을 통하여 상기 분배기(6)의 고압 가스 파이프(69)로 유동되고, 이후 실내기관(14)을 통해 실내기(1)(2)(3)의 실내 열교환기(11)에서 응축된다. 응축된 냉매는 상기 실내 팽창기구(13)를 팽창없이 통과하며, 실내기(1, 2, 3)에서 실내액관(15)을 통하여 분배기(6)의 액 파이프(72)로 유동된다.

상기 액 파이프(72)로 유동된 냉매 중 일부는 냉방 운전인 실내기(4)와 연결된 실내 액관(15)을 통하여 냉방 운전인 실내기(4)의 실내 팽창기구(13)로 유동되어 팽창된다. 팽창된 냉매는 냉방 운전인 실내기(4)의 실내 열교환기(11)에서 증발된 후 실내 기관(14)을 통하여 저압 가스 파이프(66)로 유동된 후 이후 저압기관(63)을 통하여 상기 다수의 압축기(22, 24)로 흡입된다.

상기 액 파이프(72)로 유동된 냉매 중 나머지는 액관(62)을 통하여 실외기(5)의 실외 팽창기구(50)로 보내져 팽창되고, 이후 실외 열교환기(11)에서 증발된 후 냉난방 절환밸브(60)로 보내져서 상기 다수의 압축기(22, 24)로 흡입된다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티형 공기조화기의 제어 블럭도이다.

도 5를 참조하면, 상기 멀티형 공기조화기는, 복수개 실내기(1, 2, 3, 4)를 조작하는 리모컨 등의 실내기 조작부(111, 112, 113, 114)와, 상기 실내기 조작부(111, 112, 113, 114)의 조작에 따라 멀티형 공기조화기를 냉방 전실 운전과 난방 전실 운전과 냉방 주체 운전과 난방 주체 운전 중 한 운전으로 운전시키는 제어부(100)를 포함한다.

또한, 상기 멀티형 공기조화기는, 압력을 감지하기 위한 제1압력센서(120), 제2압력센서(121) 및 제3압력센서(122)를 포함할 수 있다.

상세히, 상기 실내기 조작부(111, 112, 113, 114)는 복수개의 실내기(1, 2, 3, 4)를 모두 조작할 수 있는 하나의 중앙 조작부로 이루어지는 것도 가능하고, 각각의 실내기(1, 2, 3, 4)를 조작하는 각각의 조작부(111, 112, 113, 114)로 이루어지는 것도 가능하다.

상기 제1압력센서(120)는, 상기 실내기(14)와 저압밸브(74) 사이의 압력을 감지할 수 있다. 일 례로, 상기 제1압력센서(120)는 상기 저압밸브(74)와 상기 실내기관(14)을 연결하는 실내연결기관(65)에 구비될 수 있다.

상기 제2압력센서(120)는 상기 고압밸브(76)의 입구 측 압력을 감지할 수 있다. 일 례로, 상기 제2압력센서(121)는 상기 분지관(68) 중에서, 상기 고압밸브(76)와 상기 고압 가스 파이프(69) 사이에 구비될 수 있다.

상기 제3압력센서(122)는 상기 저압밸브(74)의 출구 측 압력을 감지할 수 있다. 일 례로, 상기 제3압력센서(122)는 상기 실내 연결기관(65) 중에서 상기 저압밸브(74)와 상기 저압 가스 파이프(66) 사이에 구비될 수 있다.

상기 제어부(100)는 실내기(1, 2, 3, 4)에 설치된 실내기 제어부와, 실외기(5)에 설치된 실외기 제어부와, 분배기(6)에 설치된 분배기 제어부로 구성되는 것도 가능하고, 실외기(5)와 분배기(6) 중 하나에 설치된 하나의 제어부로 구성되는 것도 가능하며, 이하에서는 실외기(5)에 설치된 실외기 제어부와, 분배기(6)에 설치된 분배기 제어부로 이루어지는 것으로 설명한다.

본 실시예에 따른 멀티형 공기조화기는 실내기(1, 2, 3, 4)의 조작부(111, 112, 113, 114)를 통하여 냉방/난방 운전 여부와 희망온도 등이 입력되면, 실내기(1, 2, 3, 4)는 실내 온도와 희망온도의 상, 하한온도를 비교하면서 냉방 운전의 신호와 냉방 정지의 신호와 난방 운전의 신호와 난방 정지의 신호 중 하나를 제어부(100)로 송출하고, 상기 제어부(100)는 냉방 운전의 신호와 냉방 정지의 신호와 난방 운전의 신호와 난방 정지의 신호에 따라 실외기(5)와 분배기(6)을 제어한다.

구체적으로, 상기 제어부(100)는 수신하는 신호 및 상기 압력센서에서 감지된 압력에 따라서, 상기 저압밸브(74), 고압밸브(76), 응축액 밸브(84), 실내 팽창기구(13) 등을 제어한다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 멀티형 공기조화기의 운전방법을 설명하는 흐름도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 다수의 실내기(1, 2, 3, 4) 중 하나 이상의 실내기가 난방 또는 냉방 운전되거나, 일부는 난방 운전되고 다른 일부는 냉방 운전될 수 있다. 하나 이상의 실내기가 난방 또는 냉방 운전되는 중에, 운전되는 실내기에서 절환신호가 송출된다(S1). 즉, 운전되는 실내기가 냉방 운전 중인 경우 난방 운전 신호가 전송되고, 운전되는 실내기가 난방 운전 중인 경우 냉방 운전 신호가 전송된다.

상기 제어부(100)는 송출되는 신호가 난방 신호인지 여부를 판단한다(S2). 만약, 송출되는 신호가 난방 신호인 경우, 상기 제어부(100)는 상기 실내 팽창기구(13)를 닫는다(S3). 그리고, 상기 제어부(100)는 개방되어 있던 저압밸브(74)를 닫고(S4), 닫혀있던 고압밸브(76)를 연다. 이 때, 상기 고압밸브(76)는 최소 개도로 열리게 된다. 그 후에 상기 고압밸브(76)의 개도는 점차적으로 또는 단계적으로 증가하게 된다(S5). 즉, 상기 고압밸브(76)의 개도는, 개도가 100이 될 때까지(풀 오픈(Full open)될 때까지) 순차적으로 증가되거나, 개도가 100이 될 때까지 시간 간격을 두고 증가할 수 있다. 이 때, 상기 개도가 100이 될 때까지의 시간은 미리 설정될 수 있으며, 가변될 수 있다. 따라서, 상기 개도가 100이 될 때까지의 소요 시간 설정에 따라서, 단위 시간 당 개도 증가율 또는 일정 시간 간격으로 개도가 증가되는 비율은 달라질 수 있다. 또는, 단위 시간 당 개도 증가율 또는 일정 시간 간격으로 개도가 증가되는 비율에 따라서, 개도가 100이 될 때까지의 소요 시간은 달라질 수 있다.

다른 예로서, 일정 시간 동안 개도가 순차적 또는 단계적으로 증가하다가, 개도의 증가시간이 일정 시간에 도달하면, 개도가 100이 되도록 할 수도 있다. 예를 들어, 일정 시간에 도달할 때의 개도가 70인 경우, 개도가 70인 상태에서 개도가 100인 상태로 개도를 증가할 수 있다.

냉방 운전 중인 실내기가 난방 운전으로 절환되는 경우, 실내기는 저압 상태이다. 이 상태에서 상기 고압밸브(76)가 풀 오픈되면, 고압의 냉매가 급작스럽게 실내기로 유동하여 저압의 냉매가 충돌하여 소음이 발생하게 된다. 그러나, 본 발명에 의하면, 실내 팽창기구(13)가 닫힌 상태에서 상기 고압밸브(76)가 최소 개도로 개방된 후에 서서히 개도가 증가되므로, 상기 실내기 측(실내기, 실내기관 또는 실내 연결기관)의 압력이 서서히 증가되어 고압의 냉매와 저압의 냉매가 충돌함에 따라서 발생되는 소음이 최소화될 수 있다.

상기 고압밸브(76)의 개도가 증가되는 중에, 상기 제어부(100)는 상기 실내 팽창기구(13)의 개방 조건이 만족되었는지 여부를 판단한다. 상세히, 상기 제어부(100)는 상기 제1압력센서(120)에서 감지된 압력(상대적으로 저압임)과 상기 제2압력센서(121)에서 감지된 압력(상대적으로 고압임)의 차가 기준압력값 이하인지 여부를 판단한다(S6). 다른 예로서, 상기 제어부는 상기 제1압력센서(120)에서 감지된 압력이 제1기준압력에 도달하는지 여부를 판단할 수 있다. 즉, 상기 고압밸브(76)의 개방 초기 상기 제1압력센서(120)에서 감지된 압력은 상기 제1기준압력 보다 낮다. 그리고, 상기 고압밸브(76)의 개도가 증가되는 과정에서 상기 제1압력센서(120)에서 감지된 압력은 서서히 증가하게 되어 상기 제1기준압력에 도달하게 된다. 이 때, 상기 제1기준압력을 난방 시작 기준압력이라 이름할 수 있다.

단계 S6에서 판단 결과, 압력차가 기준압력값 이하인 것으로 판단되면, 상기 제어부(100)는 상기 실내 팽창기구(13)를 개방시킨다(S7). 그러면, 냉방 운전 중인 실내기는 난방 운전하게 된다(S8). 본 발명에서 상기 실내 팽창기구(13)의 개방 조건을 만족하는 시기는 일반적으로 상기 고압밸브(76)가 풀 오픈되기 전일 것이다. 그러나, 상기 실내 팽창기구(13)의 개방 조건이 만족하는 시기를 상기 고압밸브의 풀 오픈되는 시기로 설정하거나, 풀 오픈 된 후로 설정할 수도 있을 것이다.

한편, 단계 S2에서 판단 결과, 난방 신호가 송출되지 않은 것으로 판단되면, 상기 제어부(100)는 냉방 신호가 송출된 것으로 판단한다.

냉방 신호가 송출된 것으로 판단되면, 상기 제어부(100)는 상기 실내 팽창기구(13)를 닫는다(S9). 그리고, 상기 제어부(100)는 개방되어 있던 고압밸브(76)를 닫고(S4), 닫혀있던 저압밸브(74)를 연다. 이 때, 상기 저압밸브(74)는 최소 개도로 열리게 된다. 그 다음, 상기 저압밸브(74)의 개도는 점차적으로 또는 단계적으로 증가하게 된다(S10). 저압밸브(74)의 개도 조절은 고압밸브(76)의 개도 조절과 동일한 방식으로 수행되므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 상기 저압밸브(74)의 개도 증가율과 상기 고압밸브(76)의 개도 증가율은 동일하거나 다를 수 있다.

난방 운전 중인 실내기가 냉방 운전으로 절환되는 경우, 실내기는 고압 상태이다. 이 상태에서 상기 저압밸브(74)가 풀 오픈되면, 저압밸브(74) 측에서 고압의 냉매와 저압의 냉매가 충돌하여 소음이 발생하게 된다. 그러나, 본 발명에 의하면, 실내 팽창기구(13)가 닫힌 상태에서 상기 저압밸브(74)가 최소 개도로 개방된 후에 서서히 개도가 증가되므로, 상기 실내기 측(실내기, 실내기관 또는 실내 연결기관)의 압력이 서서히 감소하게 되어, 고압의 냉매와 저압의 냉매가 충돌함에 따라서 발생되는 소음이 최소화될 수 있다.

상기 저압밸브(76)의 개도가 증가되는 중에, 상기 제어부(100)는 상기 실내 팽창기구(13)의 개방 조건이 만족되었는지 여부를 판단한다. 상세히, 상기 제어부(100)는 상기 제1압력센서(120)에서 감지된 압력(상대적으로 고압임)과 상기 제3압력센서(122)에서 감지된 압력(상대적으로 저압임)의 차가 기준압력값 이하인지 여부를 판단한다(S12). 다른 예로서, 상기 제어부는 상기 제1압력센서(120)에서 감지된 압력이 제2기준압력에 도달하는지 여부를 판단할 수 있다. 즉, 상기 저압밸브의 개방 초기 상기 제1압력센서(120)에 감지된 압력은 상기 제1기준압력 보다 높다. 그리고, 상기 저압밸브(74)의 개도가 증가되는 과정에서 상기 제1압력센서(120)에서 감지된 압력은 서서히 감소하게 되어 상기 제2기준압력에 도달하게 된다. 이 때, 상기 제2기준압력을 냉방 시작 기준압력이라 이름할 수 있다.

단계 S12에서 판단 결과, 압력차가 기준압력값 이하인 것으로 판단되면, 상기 제어부(100)는 상기 실내 팽창기구(13)를 개방시킨다(S13). 그러면, 난방 운전 중인 실내기는 냉방 운전하게 된다(S14).

한편, 상기 다수의 압축기(22, 24)가 정지하면, 상기 제어부(100)는 상기 고압밸브(76) 및 상기 저압밸브(74)를 닫는다.

그리고, 난방 운전 중인 실내기의 정지 신호가 상기 제어부(100)로 송출되면, 상기 제어부(100)는 개방된 고압밸브(76)를 닫는다. 반면, 냉방 운전 중인 실내기의 정지 신호가 상기 제어부(100)로 송출되어도, 상기 저압밸브(74)는 개방된 상태를 유지한다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 분배기의 단면도이다.

도 1 및 도 7을 참조하면, 상기 분배기(6)는, 외형을 이루는 케이스를 포함한다. 상기 케이스는 직육면체 형상으로 형성될 수 있다. 상기 케이스는 다수의 패널(130)을 포함한다. 상기 다수의 패널(130)는 2개 이상의 패널을 포함한다. 상기 2개 이상의 패널은 일 례로 직육면체 형상으로 결합될 수 있다. 그리고, 하나 이상의 패널이 상기 분배기(6)의 내부 수리를 위하여 상기 케이스에서 분리될 수 있다.

상기 분배기(6) 내부에는 상술한 바와 같이, 고압밸브, 저압밸브, 저압 가스 파이프, 고압 가스 파이프, 액 파이프, 응축액 제거기구 등이 구비된다.

그리고, 상기 실내 연결기관(71), 실내연결액관(65), 액관(62), 고압기관(61) 및 저압기관(63)은 상기 패널(130)을 관통한다.

이하에서, 상기 분배기(6) 내부에 구비되는 관 및 밸브 들을 통칭하여 냉매관 유닛이라 이름할 수 있다.

상기 분배기(6)의 소음이 줄어들도록 하기 위하여 상기 케이스의 내면에는 차음부재(131)가 부착될 수 있다. 즉, 상기 다수의 패널 각각의 내부면에는, 상기 차음부재(131)가 부착될 수 있다. 이 때, 상기 분배기(6) 내부에 부품이 설치되기 전에 상기 차음부재(131)가 상기 다수의 패널(130) 내부면에 부착될 수 있다. 즉, 직육면체 형상의 패널 내부에 차음부재(130)가 부착될 수 있다. 상기 차음부재(130)는 접착제 또는 접착테이프 등에 의해서 상기 다수의 패널에 부착될 수 있으며, 본 발명에서 상기 차음부재의 부착 방법에는 제한이 없음을 밝혀둔다. 물론, 상기 차음부재가 상기 다수의 패널에 부착되지 않고 접촉되도록 할 수도 있을 것이다.

상기 실내 연결기관(71), 실내연결액관(65), 액관(62), 고압기관(61) 및 저압기관(63)(냉매가 유동하는 관이라 통칭할 수 있음)이 상기 패널(130)을 관통하여야 하므로, 상기 차음부재(130)에는, 상기 냉매관 유닛이 관통하기 위한 다수의 홀(132)이 형성될 수 있다. 상기 차음부재(130)가 상기 분배기(6)의 내부 전체면에 부착됨에 따라서, 상기 분배기(6) 외부 공기가 상기 분배기(6) 내부로 유입되는 것이 최소화될 수 있다.

그리고, 상기 분배기(6) 내부에는, 다수의 단열재(133)가 구비될 수 있다.

상기 각 단열재(133)는 상기 냉매관 유닛이 안착되기 위한 안착부(134)가 함몰 형성된다. 즉, 상기 단열재(133)는 상기 냉매관 유닛과 별도의 물품으로 형성된 후에 상기 냉매관 유닛을 덮을 수 있으며, 효과적인 단열을 위하여 냉매관 유닛과 대응되는 형상의 안착부가 형성될 수 있다.

상기 분배기(6) 내부에는 고압의 냉매와 저압의 냉매가 유동하므로, 공기가 고압의 냉매가 유동하는 관 또는 저압의 냉매가 유동하는 관과 접촉하여 응축수가 생성될 수 있다. 그러나, 본 발명에 의하면, 상기 단열재(다수의 단열재임)가 상기 냉매관 유닛을 덮어 단열시키므로, 응축수 발생이 방지될 수 있다.

본 발명에서, 상기 다수의 단열재는, 상기 냉매관 유닛이 상기 분배기(6)에 설치된 후에 상기 냉매관 유닛의 양측에서 상기 냉매관 유닛을 덮을 수 있다.

본 발명에 의하면, 응축수 발생이 방지되고, 소음이 최소화될 뿐만 아니라, 상기 분배기의 수리가 용이한 장점이 있다. 즉, 상기 분배기의 수리가 필요한 경우 일부 패널을 분리한 후에 상기 다수의 단열재를 분리할 수 있다. 또한, 수리가 완료된 후에는 다시 다수의 단열재를 덮으면 되므로, 새로운 단열재를 구입하거나, 분배기 자체를 교체함에 따른 비용 소모가 방지될 수 있다.

74: 저압밸브 76: 고압밸브

Claims (12)

1. 압축기와, 실외 열교환기와, 냉난방 절환밸브를 포함하는 실외기;
   각각 실내 열교환기와 실내 팽창기구를 구비하는 다수의 실내기; 및
   상기 다수의 실내기와 상기 실외기를 연결하는 분배기를 포함하고,
   상기 분배기는, 상기 분배기와 각 실내기 사이에서 저압 상태의 냉매의 흐름을 조절하며, 개도 조절이 가능한 저압밸브;
   상기 분배기와 각 실내기 사이에서 고압 상태의 냉매의 흐름을 조절하며, 개도 조절이 가능한 고압밸브; 및
   상기 다수의 실내기의 냉난방 절환 시, 상기 저압밸브와 고압밸브의 개도를 조절하는 제어부를 포함하고,
   상기 다수의 실내기의 냉반방 절환 시, 상기 저압밸브와 고압밸브 중 열려있던 밸브는 닫히고, 닫혀있던 밸브는 일부가 개방된 후에 개도가 증가되며, 절환되는 실내기와 대응되는 실내 팽창기구는 열려있던 상태에서 닫히고, 상기 실내 팽창기구가 닫힌 상태에서, 상기 닫혀있던 밸브의 개도가 증가되는 중에, 상기 실내 팽창기구의 개방 조건이 만족되면, 상기 실내 팽창기구는 개방되는 멀티형 공기조화기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 닫혀있던 밸브의 개도는 연속적으로 증가되는 멀티형 공기조화기.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 닫혀있던 밸브의 개도는 단계적으로 증가되는 멀티형 공기조화기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 닫혀있던 밸브의 개도는 일정 시간 동안 단계적 또는 연속적으로 증가되고, 일정 시간 경과되면 풀 오픈(Full open)되는 멀티형 공기조화기.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,
   냉방 운전에서 난방 운전으로 절환 시,
   상기 실내기와 상기 분배기 사이의 기상 냉매가 유동하는 기관의 압력과 상기 고압밸브의 입구 측 압력의 차가 기준압력값 이하인 경우 상기 실내 팽창기구는 개방되는 멀티형 공기조화기.
8. 제 1 항에 있어서,
   냉방 운전에서 난방 운전으로 절환 시,
   상기 실내기와 상기 분배기 사이의 기상 냉매가 유동하는 기관의 압력이 증가되는 중에 제1기준압력에 도달하는 경우 상기 실내 팽창기구는 개방되는 멀티형 공기조화기.
9. 제 1 항에 있어서,
   난방 운전에서 냉방 운전으로 절환 시,
   상기 실내기와 상기 분배기 사이의 기상 냉매가 유동하는 기관의 압력과 상기 저압밸브의 출구 측 압력의 차가 기준압력값 이하인 경우 상기 실내 팽창기구는 개방되는 멀티형 공기조화기.
10. 제 1 항에 있어서,
    난방 운전에서 냉방 운전으로 절환 시,
    상기 실내기와 상기 분배기 사이의 기상 냉매가 유동하는 기관의 압력이 감소되는 중에 제2기준압력에 도달하는 경우 상기 실내 팽창기구는 개방되는 멀티형 공기조화기.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 분배기는, 상기 분배기의 외형을 이루며, 다수의 패널을 가지는 케이스와,
    상기 분배기 내부에 구비되어 냉매가 유동하는 냉매관 유닛을 포함하고,
    상기 케이스 내면에는, 소음을 줄이기 위한 차음부재가 접촉되고,
    상기 차음부재에는 상기 냉매관 유닛이 관통하기 위한 다수의 홀이 형성되는 멀티형 공기조화기.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 분배기는, 상기 분배기의 외형을 이루며, 다수의 패널을 가지는 케이스와,
    상기 분배기 내부에 구비되어 냉매가 유동하는 냉매관 유닛; 및
    상기 냉매관 유닛과 별도의 물품으로 형성되고, 상기 냉매관 유닛을 덮는 다수의 단열재를 포함하고,
    상기 다수의 단열재에는 상기 냉매관 유닛이 안착되기 위한 안착부가 형성되는 멀티형 공기조화기.

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