KR102366587B1

KR102366587B1 - 공기조화기

Info

Publication number: KR102366587B1
Application number: KR1020200165271A
Authority: KR
Inventors: 박준성; 사용철; 장지영; 송치우
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2020-12-01
Filing date: 2020-12-01
Publication date: 2022-02-22

Abstract

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서,압축기, 제1,2 실외 열교환기, 냉매 유로를 절환하는 제1,2 밸브를 포함하고, 상기 제1,2 밸브는 상기 압축기의 출구단과 연결된 제1 중간배관으로 서로 연결되고, 상기 제1 밸브와 상기 제1 실외 열교환기는 실외배관으로 연결되고, 상기 제1 밸브와 상기 압축기의 입구단은 제2 중간배관으로 연결되는 실외기; 실내 열교환기를 각각 포함하는 복수개의 실내기; 상기 제1,2 실외 열교환기와 상기 실내 열교환기에 각각 연결되고, 실내 팽창밸브와 실외 팽창밸브가 배치되고, 액상 냉매가 유동하는 액관; 상기 실내 열교환기와 상기 제2 밸브에 각각 연결되고, 고압의 기상 냉매가 유동하는 고압 배관; 상기 제2 중간배관과 상기 실내 열교환기에 각각 연결되고, 저압의 기상 냉매가 유동하는 저압배관; 상기 저압배관 및 상기 고압배관 중 어느 하나를 상기 실내 열교환기와 연결되게하거나 차단되게 하는 밸브기구; 및 상기 저압배관으로 분지되어 상기 제2 중간배관과 연결되고, 저압 팽창밸브가 배치되는 저압 연결배관을 포함한다.

Description

공기조화기 {AIR CONDITIONER}

본 발명은 공기조화기에에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 실외기에 복수개의 실내기가 연결된 멀티형 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로, 공기조화기는 실내의 더운 공기를 흡입하여 저온의 냉매와 열교환한 후 공기를 실내로 토출시켜 실내를 냉방시키거나 또는 실내의 차가운 공기를 흡입하여 고온의 냉매와 열교환한 후 공기를 실내로 토출시켜 실내를 난방시키는 냉난방 시스템으로서, 압축기-응축기-팽창밸브-증발기로 이루어지는 일련의 사이클 장치에 해당한다.

최근에는 하나의 실외기에 복수개의 실내기들을 연결하고, 실외기를 공용으로 사용하면서 복수개의 실내기 각각을 냉방기 또는 난방기로 사용하는 멀티형 공기조화기가 다수 사용되고 있으며, 멀티형 공기조화기는 실내기의 일부를 냉방으로, 실내기의 나머지 일부를 난방으로 동시에 개별적 운전이 가능하다.

또한, 멀티형 공기조화기는 실내기의 운전 대수에 따른 냉방 또는 난방 부하에 효과적으로 대응하기 위해 복수의 압축기를 구비하거나 복수의 실외기들을 서로 병렬로 연결하여 사용하고 있다.

다만, 난방주체운전 시, 겨울철과 같이 실외 온도가 낮은 경우에도 전산실과 같은 공간에는 냉방 운전이 필요하나, 종래에는 실외기와 실내기의 증발압력이 동일하여 실내기의 배관이 동파되는 문제점이 있었다.

한국등록특허 10-0621243

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 하나의 실외기로, 복수개의 실내기의 냉/난방이 가능한 공기조화기를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 실외기와 실내기의 증발압력을 각각 제어하는 공기조화기를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는, 압축기, 제1,2 실외 열교환기, 냉매 유로를 절환하는 제1,2 밸브를 포함하고, 상기 제1,2 밸브는 상기 압축기의 출구단과 연결된 제1 중간배관으로 서로 연결되고, 상기 제1 밸브와 상기 제1 실외 열교환기는 실외배관으로 연결되고, 상기 제1 밸브와 상기 압축기의 입구단은 제2 중간배관으로 연결되는 실외기; 실내 열교환기를 각각 포함하는 복수개의 실내기; 상기 제1,2 실외 열교환기와 상기 실내 열교환기에 각각 연결되고, 실내 팽창밸브와 실외 팽창밸브가 배치되고, 액상 냉매가 유동하는 액관; 상기 실내 열교환기와 상기 제2 밸브에 각각 연결되고, 고압의 기상 냉매가 유동하는 고압 배관; 상기 제2 중간배관과 상기 실내 열교환기에 각각 연결되고, 저압의 기상 냉매가 유동하는 저압배관; 상기 저압배관 및 상기 고압배관 중 어느 하나를 상기 실내 열교환기와 연결되게하거나 차단되게 하는 밸브기구; 및 상기 저압배관으로 분지되어 상기 제2 중간배관과 연결되고, 저압 팽창밸브가 배치되는 저압 연결배관을 포함한다.

상기 액관은, 상기 제1 실외 열교환기와 연결되는 제1 분배관과; 상기 제2 실외 열교환기와 연결되는 제2 분배관을 포함할 수 있다.

상기 제1 분배관으로 분지되어 상기 제2 실외 열교환기와 연결되고, 단속밸브가 배치되는 제1 바이패스 배관을 포함할 수 있다.

상기 단속밸브는, 난방전용 및 난방주체 운전 시, 폐쇄되어 상기 제2 실외 열교환기로부터 토출된 냉매를 상기 실외배관으로 안내할 수 있다.

상기 제1 바이패스 배관으로 분지되어 상기 실외배관과 연결되고, 체크밸브가 배치되는 제2 바이패스 배관을 포함할 수 있다.

상기 실외 팽창밸브는, 상기 제1 분배관에 배치되는 제1 실외 팽창밸브와; 상기 제2 분배관에 배치되는 제2 실외 팽창밸브를 포함할 수 있다.

상기 제1 실외 팽창밸브는, 냉방전용 및 냉방주체 운전 시, 폐쇄되어 상기 제1 실외 열교환기로부터 토출된 냉매를 상기 제1 바이패스 배관으로 안내할 수 있다.

상기 밸브기구는, 상기 저압배관 배치되고, 상기 실내기로부터 상기 실외기로 유동하는 상기 저압 기상상태의 냉매를 단속하는 복수의 저압밸브; 및 상기 고압배관에 배치되고, 상기 실외기로부터 상기 실내기로 유동하는 고압 기상상태의 냉매를 단속하는 복수의 고압밸브를 포함할 수 있다.

난방주체, 난방전용, 냉방주체 및 냉방전용 운전 시, 상기 복수의 고압밸브 중 난방 운전하는 실내 열교환기와 연결된 고압밸브는 개방되고, 냉방 운전하는 실내 열교환기와 연결된 고압밸브는 차단되고, 상기 복수의 저압밸브 중 냉방 운전하는 실내 열교환기와 연결된 저압밸브는 개방되고, 난방 운전하는 실내 열교환기와 연결된 저압밸브는 차단될 수 있다.

상기 저압 연결배관의 분지점을 지나서 상기 저압배관에 배치되는 이방밸브를 포함할 수 있다.

상기 이방밸브는, 난방주체 운전 시, 폐쇄되어 상기 저압배관을 따라 유동하는 저압기상 상태의 냉매를 상기 저압 연결배관으로 안내할 수 있다.

상기 제1 밸브는, 냉방전용 및 냉방주체 운전 시, 냉매 유로를 절환하여 상기 실외배관과 상기 제1 중간배관을 연결하고, 난방전용 및 난방주체 운전 시, 냉매 유로를 절환하여 상기 실외배관과 상기 제2 중간배관을 연결할 수 있다.

상기 저압 팽창밸브는, 상기 난방주체 운전 시, 개도를 조절하여 상기 저압 연결배관으로 유입된 냉매를 팽창시킬 수 있다.

상기 실외 팽창밸브는, 난방주체 및 난방전용 운전 시, 개도를 조절하여 상기 실외 열교환기로 유입되는 액상 상태의 냉매를 팽창시킬 수 있다.

상기 실내 팽창밸브는, 난방주체, 난방전용, 냉방주체 및 냉방전용 운전 시, 개도를 조절하여 냉방 운전하는 실내 열교환기로 유입되는 액상 상태의 냉매를 팽창시킬 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 공기조화기에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째,　난방주체 운전 시 실외기와 실내기의 증발압력를 다르게 제어하여, 외기가 저온인 경우에도 냉방이 필요한 공간에 냉방이 가능하고, 냉방운전 중인 실내기 배관의 동파를 방지할 수 있는 장점이 있다.

둘째,　냉방 운전 중인 실내기 배관의 동파를 방지하기 위해 공기조화기의 운전을 정지할 필요가 없어 공기조화기의 연속적인 운전이 가능한 장점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 난방전용 운전 시의 냉매흐름을 나타내는 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 난방주체 운전 시의 냉매흐름을 나타내는 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 냉방전용 운전 시의 냉매흐름이 나타내는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 냉방주체 운전 시의 냉매흐름이 나타내는 예시도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작은 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 공기조화기를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 구성도이다.

이하, 도 1을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 구성을 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는 실외에 설치되는 실외기(10), 실내에 설치되는 복수개의 실내기(30) 및 실외기(10)와 실내기(30) 사이에 배치되는 밸브기구(20)를 포함한다..

실외기(10)는 냉매를 압축하는 압축기(100), 냉매와 오일을 분리하는 오일분리기(114), 기상냉매와 액상냉매를 분리하는 어큐뮬레이터(112) 및 외기와 냉매 사이에서 열교환하는 실외 열교환기(130)를 포함할 수 있다.

압축기(110)는 저압기상 상태의 냉매를 고압기상 상태의 냉매로 압축할 수 있다. 압축기(110)는 냉매의 압축용량을 가변시킬 수 있는 인버터 압축기(110a) 또는 냉매의 압축용량이 일정한 정속 압축기(110b)를 포함할 수 있다. 따라서, 소수의 실내기(30)가 사용되어 부하 용량이 적은 경우에는 먼저 인버터 압축기(110a)가 가동되며, 점차 부하 용량이 증가하여 인버터 압축기(110a)의 용량을 초과하는 경우에는 정속 압축기(110b)가 가동될 수 있다.

압축기(110)의 입구단은 제2 중간배관(180)과 연결되고, 제2 중간배관(180)에는 어큐뮬레이터(112)가 배치될 수 있다. 압축기(110)의 출구단은 제1 중간배관(170)과 연결되고, 제1 중간배관(170)에는 오일분리기(114)가 배치될 수 있다.

어큐뮬레이터(112)는 압축기(110)로 유입되는 냉매를 액상냉매와 기상냉매로 분리하고, 기상냉매만을 압축기(110)로 공급할 수 있다.

오일분리기(114)는 인터버 압축기(110a)의 출구단과, 정속 압축기(110b)의 출구단에 각각 배치될 수 있다. 오일분리기(114)는 압축기(110)에서 토출된 냉매 중 오일을 분리하고, 분리된 오일을 압축기(110)와 연결된 오일 회수관을 통해 오일분리기(114)로부터 압축기(110)로 회수할 수 있다.

압축기(110)의 출구단과 연결된 제1 중간배관(170)은 분지되어 제1 밸브(171) 및 제2 밸브(172)와 연결될 수 있다.

제1 밸브(171) 및 제2 밸브(172)는 제1 중간배관(170)을 통해 서로 연결되고, 공기조화기의 운전모드에 따라 냉매유로를 절환할 수 있다.

제1 밸브(171)는 제1 중간배관(170)으로부터 분지된 배관 중 하나와 연결될수 있다. 제1 밸브(171)는 공기조화기의 난방전용 및 난방주체 운전 시, 냉매유로를 절환하여 실외배관(149)과 제2 중간배관(180)을 연결할 수 있다. 제1 밸브(171)는 공기조화기의 냉방전용 및 냉방주체 운전 시 냉매유로를 절환하여 실외배관(149)과 제1 중간배관(170)을 연결할 수 있다. 제1 밸브(171)는 삼방밸브 또는 사방밸브에 해당할 수 있다.

제2 밸브(172)는 제1 중간배관(170)으로부터 분지된 배관 중 나머지 하나와 연결될 수 있다. 제2 밸브(172)는 공기조하기의 난방전용, 난방주체, 냉방주체 운전 시, 냉매유로를 절환하여 제1 중간배관(170)과 고압배관(150)을 연결할 수 있다.

실외 열교환기(130)는 냉매가 유동하는 복수의 냉매튜브와 복수의 전열핀으로 구성되어 냉매와 외기 사이에서 열교환이 이루어질 수 있다. 이때, 열교환을 보다 원활하게 하기 위해 실외 열교환기(130) 인근에 배치되는 실외기 팬(132)은 외기를 실외 열교환기(130)로 공급할 수 있다.

실외 열교환기(130)는 난방전용 및 난방주체 운전 시 증발기로 사용되어 냉매와 외기 사이에서 열교환이 이루어지고, 냉방전용 및 냉방주체 운전 시 응축기로 사용되어 냉매와 외기 사이에서 열교환이 이루어질 수 있다. 실외 열교환기(130)는 병렬로 연결되는 제1 실외 열교환기(130a)와 제2 실외 열교환기(130b)를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는 제1 실내기(30a), 제2 실내기(30b) 및 제3 실내기(30c)로 구성된 복수개의 실내기(30)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 3개의 실내기만을 도시하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고 필요에 따라 실내기의 개수는 선택될 수 있다.

복수개의 실내기(30) 각각은 실내 열교환기(310)를 포함할 수 있다. 실내 열교환기(310)는 냉매가 유동하는 복수의 튜브와 복수의 전열핀으로 구성되어 냉매와 외기 사이에서 열교환이 이루어질 수 있다. 이때, 열교환을 보다 원활하게 하기 위해 실내 열교환기(310) 인근에 배치되는 실내기 팬(312)은 외기를 실내 열교환기(310)로 공급할 수 있다.

실내 열교환기(310)는 공기조화기의 운전모드에 따라 증발기 또는 응축기로사용되어 냉매와 외기 사이에서 열교환이 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는 실외 열교환기(130)와 액상냉매가 유동하는 액관(140), 고압의 기상냉매가 유동하는 고압배관(150) 및 저압의 기상냉매가 유동하는 저압배관(160)을 포함할 수 있다.

액관(140)은 실외 열교환기(130)와 실내 열교환기(310)에 각각 연결되고, 실내 팽창밸브(314)와 실외 팽창밸브(143,144)가 배치될 수 있다. 실내 팽창밸브(314)는 공기조화기의 운전모드에 따라, 개도를 조절하여 냉방운전하는 실내 열교환기(310)로 공급되는 냉매를 팽창시킬 수 있다. 실외 팽창밸브(143,144)는 공기조화기의 난방전용 및 난방주체 운전 시 개도를 조절하여 실외 열교환기(130)로 공급되는 냉매를 팽창시킬 수 있다.

액관(140)의 일단은 분지되어 제1 실외 열교환기(130a)와 연결되는 제1 분배관(141)과, 제2 실외 열교환기(130b)와 연결되는 제2 분배관(142)을 포함할 수 있다. 액관(140)의 타단은 분지되어 복수개의 실내 열교환기(310) 각각과 연결될 수 있다.

실외 팽창밸브(143,144)는 제1 분배관(141)에 배치되는 제1 실외 팽창밸브(143)와, 제2 분배관(142)에 배치되는 제2 실외 팽창밸브(144)를 포함할 수 있다.

실내 팽창밸브(314)는 제1 실내기(30a)에 배치되는 제1 실내 팽창밸브(314a), 제2 실내기(30b)에 배치되는 제2 실내 팽창밸브(314b) 및 제3 실내기(30c)에 배치되는 제3 실내 팽창밸브(314c)를 포함할 수 있다.

제1 분배관(141)과 제2 분배관(142)에는 각각 실외 팽창밸브(143,144)가 배치될 수 있다. 실외 팽창밸브(143,144)는 공기조화기의 난방전용 및 난방주체 운전 시, 실외 열교환기(130)로 공급되는 냉매를 팽창시킬 수 있다.

저압배관(160)은 제2 중간배관(170)과 실내 열교환기(310)에 각각 연결될 수 있다. 저압배관(160)의 일단은 분지되어 복수개의 실내 열교환기(310) 각각에 연결되는 저압분지관(161,162,163)을 포함할 수 있다.

저압분지관(161,162,163)은 제1 실내 열교환기(310a)와 연결되는 제1 저압분지관(161), 제2 실내 열교환기(310b)와 연결되는 제2 저압분지관(162), 및 제3 실내 열교환기(310c)와 연결되는 제3 저압분지관(163)을 포함할 수 있다.

고압배관(150)은 실내 열교환기(310)와 제2 밸브(172)에 각각 연결될 수 있다. 고압배관(150)의 일단은 분지되어 저압분지관(161,162,163)에 각각 연결되는 고압분지관(151,152,153)을 포함할 수 있다.

고압분지관(151,152,153)은 제1 저압분지관(161)과 연결되는 제1 고압분지관(151), 제2 저압분지관(162)과 연결되는 제2 고압분지관(152), 및 제3 저압분지관(163)과 연결되는 제3 고압분지관(153)을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는 제1 분배관(141)으로부터 분지되어 제2 실외 열교환기(130b)와 연결되는 제1 바이패스 배관(145)과, 제1 바이패스 배관(145)으로부터 분지되어 실외배관(149)과 연결되는 제2 바이패스 배관(147)을 포함할 수 있다.

제1 바이패스 배관(145)에는 단속밸브(146)가 배치될 수 있다. 단속밸브(146)는 공기조화기의 냉방전용 및 냉방주체 운전 시 개방되어 제1 실외 열교환기(130a)로부터 토출된 냉매를 제2 바이패스 배관(147)과 제2 실외 열교환기(130b)로 공급할 수 있다. 단속밸브(146)는 공기조화기의 난방전용 및 난방주체 운전 시 폐쇄되어 제2 실외 열교환기(130b)로부터 토출된 냉매를 제2 바이패스 배관(147)을 통해 실외배관(149)로 안내할 수 있다.

제2 바이패스 배관(147)에는 체크밸브(148)가 배치될 수 있다. 체크밸브(148)는 공기조화기의 냉방전용 및 냉방주체 운전 시 냉매가 실외배관(149)에서 제2 바이패스 배관(147)로 유입되지 못하게 막을 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는 저압배관(160) 및 고압배관(150) 중 어느 하나를 실내 열교환기(310)와 연결되게하거나 차단되게 하는 밸브기구(20)를 포함할 수 있다.

밸브기구(20)는 실외기(10)와 실내기(30) 사이에 배치될 수 있다. 밸브기구(20)는 저압배관(160)에 배치되고 실내기(30)로부터 실외기(10)로 유동하는 저압 기상상태의 냉매를 단속하는 복수의 저압밸브(220)와, 고압배관(150)에 배치되고 실외기(10)로부터 실내기(30)로 유동하는 고압 기상상태의 냉매를 단속하는 복수의 고압밸브(210)를 포함할 수 있다.

복수의 고압밸브(210)는 제1 고압분지관(151)에 배치되는 제1 고압밸브(211), 제2 고압분지관(152)에 배치되는 제2 고압밸브(212) 및 제3 고압분지관(153)에 배치되는 제3 고압밸브(213)를 포함할 수 있다.

복수의 저압밸브(220)는 제1 저압분지관(161)에 배치되는 제1 저압밸브(221), 제2 저압분지관(162)에 배치되는 제2 저압밸브(222) 및 제3 저압분지관(163)에 배치되는 제3 저압밸브(223)를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는 저압배관(160)으로 분지되어 제2 중간배관(170)과 연결되고, 저압 팽창밸브(192)가 배치되는 저압 연결배관(190)을 포함할 수 있다.

저압 팽창밸브(192)는 공기조화기의 난방 주체 운전 시, 개도를 조절하여 저압 연결배관(190)으로 유입된 냉매를 팽창시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는, 저압 연결배관(190)의 분지점을 지나 저압배관(160)에 배치되는 이방밸브(165)를 포함할 수 있다. 이방밸브(165)는 공기조화기의 난방주체 운전 시 폐쇄되어 저압배관(160)을 따라 유동하는 저압기상 상태의 냉매를 저압 연결배관(190)으로 안내할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 난방전용 운전 시의 냉매흐름을 나타내는 예시도이다.

이하, 도 2를 참조하여, 난방전용 운전 시 공기조화기의 동작 및 이에 따른 냉매의 흐름을 설명한다.

압축기(110)로부터 토출된 고압 기상상태의 냉매는 제1 중간배관(170)을 따라 제1 밸브(171) 및 제2 밸브(172)로 유입될 수 있다. 제1 밸브(171)는 절환되어 압축기(110)로부터 토출된 냉매의 일부가 실외배관(149)으로 흐르지 못하도록 냉매를 차단할 수 있다. 따라서, 압축기(110)에서 토출된 냉매는 제2 밸브(172)를 통해 고압배관(150)로 유입될 수 있다.

고압배관(150)으로 유입된 냉매는 고압배관(150)으로부터 분지된 고압분지관(151,152,153)으로 분배될 수 있다. 고압분지관(151,152,153)에 각각 배치되는 고압밸브(210)는 개방되고, 고압분지관(151,152,153)으로 분배된 냉매는 고압밸브(210)를 지나 각각의 저압분지관(161,162,163)으로 유입될 수 있다. 저압분지관(161,162,163)에 각각 배치되는 저압밸브(220)는 폐쇄되어 고압분지관(251,252,253)으로 유입된 냉매가 저압배관(160)을 따라 실외기(10)로 유입되는 것을 차단할 수 있다.

각각의 저압분지관(161,162,163)으로 유입된 냉매는 각각의 실내 열교환기(310a,310b,310c)에 유입되어 각각의 실내 열교환기(310a,310b,310c)에서 응축될 수 있다. 따라서, 각각의 실내기(30a,30b,30c)는 난방운전 할 수 있다. 실내 열교환기(310)에서 토출된 냉매는 액관(140)에서 합지되어 액관(140)을 따라 실외기(10)로 유동할 수 있다. 액관(140)을 따라 유동하는 냉매는 제1 분배관(141) 및 제2 분배관(142)에서 분배될 수 있다.

제1 분배관(141)으로 분배된 냉매는 제1 실외 팽창밸브(143)를 지나며 팽창하고, 제1 바이패스 배관(145)에 배치되는 단속밸브(146)는 폐쇄되어 제1 분배관(141)을 따라 유동하는 냉매가 제2 실외 열교환기(130b)로 유입되는 것을 차단할 수 있다. 따라서, 제1 분배관(141)으로 분배된 냉매는 제1 실외 열교환기(130a)로 유입될 수 있다.

제1 실외 열교환기(130a)로 유입된 냉매는 제1 실외 열교환기(130a)에서 증발되고, 제1 실외 열교환기(130a)에서 토출되어 실외배관(149)로 유입될 수 있다.

제2 분배관(142)으로 분배된 냉매는 제2 실외 팽창밸브(144)를 지나며 팽창하고, 제2 실외 열교환기(130b)로 유입되어 제2 실외 열교환기(130b)에서 증발될 수 있다. 제2 실외 열교환기(130b)에서 토출된 냉매는 제1 바이패스 배관(145)에 배치된 단속밸브(146)가 폐쇄됨에 따라 제1 바이패스 배관(145)으로부터 분지된 제2 바이패스 배관(147)으로 유입될 수 있다. 제2 바이패스 배관(147)으로 유입된 냉매는 실외배관(149)으로 유입되어, 제1 실외 열교환기(130a)에서 토출된 냉매와 합지될 수 있다.

실외배관(149)에서 합지된 냉매는, 절환되어 제2 중간배관(180)과 연결된 제1 밸브(171)를 통해 제2 중간배관(180)으로 유입될 수 있다. 제2 중간배관(180)으로 유입된 냉매는 어큐뮬레이터(112)를 지나 압축기(110)로 흡입될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 난방주체 운전 시의 냉매흐름을 나타내는 예시도이다.

이하, 도 3를 참조하여, 난방주체 운전 시 공기조화기의 동작 및 이에 따른 냉매의 흐름을 설명한다.

압축기(110)로부터 토출된 고압 기상상태의 냉매는 제1 중간배관(170)을 따라 제1 밸브(171) 및 제2 밸브(172)로 유입될 수 있다. 제1 밸브(171)는 절환되어 압축기(110)로부터 토출된 냉매의 일부가 실외배관(149)으로 유입되지 못하도록 냉매를 차단할 수 있다. 따라서, 압축기(110)에서 토출된 냉매는 제2 밸브(172)를 통해 고압배관(150)로 유입될 수 있다.

고압배관(150)으로 유입된 냉매는 고압배관(150)으로부터 분지된 고압분지관(151,152,153)으로 분배될 수 있다.

제1 고압분지관(151)으로 분배된 냉매는 개방된 제1 고압밸브(211)를 지나 제1 저압분지관(161)에서 합지되어 제1 실내 열교환기(310a)로 공급될 수 있다. 제1 실내 열교환기(310a)로 공급된 냉매는 제1 실내 열교환기(310a)에서 응축될 수 있다. 따라서, 제1 실내기(30a)는 난방운전 할 수 있다.

제2 고압분지관(152)으로 분배된 냉매는 개방된 제2 고압밸브(212)를 지나 제2 저압분지관(162)에서 합지되어 제2 실내 열교환기(310b)로 공급될 수 있다. 제2 실내 열교환기(310b)로 공급된 냉매는 제2 실내 열교환기(310b)에서 응축될 수 있다. 따라서, 제2 실내기(30b)는 난방운전 할 수 있다.

제1 실내 열교환기(310a) 및/또는 제2 실내 열교환기(310b)로부터 토출된 냉매 중 일부는 액관(140)을 따라 제3 실내기(30c)로 유입될 수 있다.

제3 실내기(30c)로 유입된 냉매는 제3 실내 팽창밸브(314c)에 의해 팽창되어 제3 실외 열교환기(314c)로 공급될 수 있다. 제3 실외 열교환기(314c)로 공급된 냉매는 제3 실외 열교환기(314c)에서 증발될 수 있다. 따라서, 제3 실내기(30c)는 냉방운전 할 수 있다. 제3 실외 열교환기(314c)에서 토출된 냉매는 개방된 제3 저압밸브(223)를 지나 저압배관(160)을 유동할 수 있다.

저압배관(160)을 유동하는 냉매는 폐쇄된 제1, 2 저압밸브(221,222)에 의해 제1,2 실내 열교환기(310a,310b)로 유입이 차단되고, 실외기(10)로 유입될 수 있다.

실외기(10)로 유입된 냉매는 폐쇄된 이방밸브(165)에 의해 저압 연결배관(190)으로 유입될 수 있다. 저압 연결배관(190)으로 유입된 냉매는 저압 팽창밸브(192)를 지나며 팽창되고, 제2 중간배관(180)으로 유입될 수 있다.

또한, 제1 실내 열교환기(310a) 및 제2 실내 열교환기(310b)로부터 토출된 냉매 중 나머지 일부는 액관(140)을 따라 제1 분배관(141) 및 제2 분배관(142)에서 분배될 수 있다.

제1 분배관(141)으로 분배된 냉매는 제1 실외 팽창밸브(143)를 지나며 팽창되고, 제1 바이패스 배관(145)에 배치되는 단속밸브(146)는 폐쇄되어 제1 분배관(141)을 따라 유동하는 냉매가 제2 실외 열교환기(130b)로 유입되는 것을 차단할 수 있다. 따라서, 제1 분배관(141)으로 분배된 냉매는 제1 실외 열교환기(130a)로 유입될 수 있다.

또한, 제2 분배관(142)으로 분배된 냉매는 제2 실외 팽창밸브(144)를 지나며 팽창하고, 제2 실외 열교환기(130b)로 유입되어 제2 실외 열교환기(130b)에서 증발될 수 있다. 제2 실외 열교환기(130b)에서 토출된 냉매는 제1 바이패스 배관(145)에 배치된 단속밸브(146)가 폐쇄됨에 따라 제1 바이패스 배관(145)으로부터 분지된 제2 바이패스 배관(147)으로 유입될 수 있다. 제2 바이패스 배관(147)으로 유입된 냉매는 실외배관(149)으로 유입되어, 제1 실외 열교환기(130a)에서 토출된 냉매와 합지될 수 있다.

실외배관(149)에서 합지된 냉매는, 절환되어 제2 중간배관(180)과 연결된 제1 밸브(171)를 통해 제2 중간배관(180)으로 유입될 수 있다. 저압 연결배관(190)을 유동하는 냉매와 실외배관(149)을 유동하는 냉매는 제2 중간배관(180)에서 합지되고, 어큐뮬레이터(112)를 지나 압축기(110)로 흡입될 수 있다.

따라서, 난방주체 운전 시 외기가 저온인 경우에도 실외기(10)와 냉방운전하는 실내기(30c)의 증발압력이 각각 제어되어 냉방운전하는 실내기(30c) 배관의 동파를 방지할 수 있고, 냉방운전하는 실내기(30c) 배관의 동파를 방지하기 위해 공기조화기의 운전을 정지할 필요가 없어 공기조화기의 연속적인 운전이 가능할 수 있다.

도 4은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 냉방전용 운전 시의 냉매흐름을 나타내는 예시도이다.

이하, 도 4를 참조하여, 냉방전용 운전 시 공기조화기의 동작 및 이에 따른 냉매의 흐름을 설명한다.

압축기(110)로부터 토출된 고압 기상상태의 냉매는 제1 중간배관(170)을 따라 제1 밸브(171) 및 제2 밸브(172)로 유입될 수 있다. 제1 밸브(171)는 절환되어 실외배관(149)과 연결되고, 제1 밸브(171)를 통해 실외배관(149)으로 유입된 냉매는 제2 바이패스 배관(147)에 배치된 체크밸브(148)에 의해 제1 바이패스 배관(145)으로의 유입이 차단되어 제1 실외 열교환기(130a)로 공급될 수 있다.

제2 밸브(172)로 유입된 냉매는 고압배관(150)에 배치되는 복수의 고압밸브(210)가 폐쇄됨에 따라 실내기(30)로의 유입이 차단될 수 있다.

또한, 제1 실외 열교환기(130a)로 공급된 냉매는 제1 실외 열교환기(130a)에서 응축되고, 제1 분배관(141)으로 토출될 수 있다. 제1 분배관(141)으로 토출된 냉매는 제1 실외 팽창밸브(143)가 폐쇄됨에 따라 제1 바이패스 배관(145)으로 유입될 수 있다. 제1 바이패스 배관(145)으로 유입된 냉매 중 일부는 제2 바이패스 배관(147)으로 유입되어 다시 제1 실외 열교환기(130a)로 공급되고, 냉매 중 나머지 일부는 제2 실외 열교환기(130b)로 공급될 수 있다.

제2 실외 열교환기(130b)로 공급된 냉매는 제2 실외 열교환기(130b)에서 응축되고, 제2 분배관(142)으로 토출될 수 있다.

제2 분배관(142)으로 토출된 냉매는 액관(140)을 따라 유동하고, 복수개의 실내기(30) 각각에 공급될 수 있다.

복수개의 실내기(30) 각각에 공급된 냉매는 복수개의 실내 팽창밸브(314)를 지나며 팽창하고, 복수개의 실내 열교환기(310)에서 증발될 수 있다. 따라서, 복수개의 실내기(30)는 냉방운전 할 수 있다.

복수개의 실내기(30)에서 토출된 냉매는 개방된 복수개의 저압밸브(220)가 각각 배치된 저압분지관(161,162,163)을 따라 유동하며 합지되고, 이 후 저압배관(160)을 따라 유동할 수 있다. 저압배관(160)을 따라 유동하는 냉매는 저압배관(160)의 일단과 연결된 제2 중간배관(180)으로 유입될 수 있다.

제2 중간배관(180)으로 유입된 냉매는 어큐뮬레이터(112)를 지나 압축기(110)로 흡입될 수 있다.

도 5은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 냉방주체 운전 시의 냉매흐름을 나타내는 예시도이다.

이하, 도 5를 참조하여, 냉방주체 운전 시 공기조화기의 동작 및 이에 따른 냉매의 흐름을 설명한다.

압축기(110)로부터 토출된 고압 기상상태의 냉매는 제1 중간배관(170)을 따라 제1 밸브(171) 및 제2 밸브(172)로 유입될 수 있다.

압축기(110)로부터 토출된 냉매 중 일부는, 절환되어 실외배관(149)과 연결된 제1 밸브(171)를 통해 실외배관(149)으로 유입될 수 있다. 제1 밸브(171)를 통해 실외배관(149)으로 유입된 냉매는 제2 바이패스 배관(147)에 배치된 체크밸브(148)에 의해 제1 바이패스 배관(145)으로의 유입이 차단되어 제1 실외 열교환기(130a)로 공급될 수 있다.

압축기(110)로부터 토출된 냉매 중 나머지 일부는, 절환되어 고압배관(150)과 연결된 제2 밸브(172)를 통해 고압배관(150)으로 유입될 수 있다. 고압배관(150)으로 유입된 냉매는 개방된 제3 고압밸브(213)를 지나 제3 실내 열교환기(310c)에 공급될 수 있다.

제3 실내 열교환기(310c)에 공급된 냉매는 제3 실내 열교환기(310c)에서 응축될 수 있다. 따라서, 제3 실내기(30c)는 난방운전할 수 있다.

제3 실내 열교환(310c)에서 토출된 냉매는 제1 실내 열교환기(310a) 및/또는 제2 실내 열교환기(310b)로 공급될 수 있다.

또한, 제1 밸브(171)를 통해 제1 실외 열교환기(130a)로 공급된 냉매는 제1 실외 열교환기(130a)에서 응축되고, 제1 분배관(141)으로 토출될 수 있다. 제1 분배관(141)으로 토출된 냉매는 제1 실외 팽창밸브(143)가 폐쇄됨에 따라 제1 바이패스 배관(145)으로 유입될 수 있다. 제1 바이패스 배관(145)으로 유입된 냉매 중 일부는 제2 바이패스 배관(147)으로 유입되어 다시 제1 실외 열교환기(130a)로 공급되고, 냉매 중 나머지 일부는 제2 실외 열교환기(130b)로 공급될 수 있다.

제2 분배관(142)으로 토출된 냉매는 액관(140)을 따라 유동하고, 제1 실내기(30a) 및 제2 실내기(30b)에 각각 공급될 수 있다. 제1,2 실내기(30a,30b) 각각에 공급된 냉매는 제1,2 실내 팽창밸브(314a,314b)를 지나며 팽창하고, 제1,2 실내 열교환기(310a,310b)에서 증발될 수 있다. 따라서, 제1,2 실내기(30a,30b)는 냉방운전 할 수 있다.

제1,2 실내기(30)에서 토출된 냉매는 개방된 제1,2 저압밸브(221,222)가 각각 배치된 제1,2 저압분지관(161,162)을 유동하며 합지되고, 이 후 저압배관(160)을 따라 유동할 수 있다.

저압배관(160)을 따라 유동하는 냉매는 개방된 이방밸브(165)를 통해 저압배관(160)의 일단과 연결된 제2 중간배관(180)으로 유입될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

10 : 실외기
20 : 밸브기구
30 : 실내기
110 : 압축기
130 : 실외 열교환기
140 : 액관
150 : 고압배관
160 : 저압배관
170 : 제1 중간배관
180 : 제2 중간배관
190 : 저압 연결배관
210 : 고압밸브
220 : 저압밸브
310 : 실내 열교환기

Claims

압축기, 제1,2 실외 열교환기, 냉매 유로를 절환하는 제1,2 밸브를 포함하고, 상기 제1,2 밸브는 상기 압축기의 출구단과 연결된 제1 중간배관으로 서로 연결되고, 상기 제1 밸브와 상기 제1 실외 열교환기는 실외배관으로 연결되고, 상기 제1 밸브와 상기 압축기의 입구단은 제2 중간배관으로 연결되는 실외기;
실내 열교환기를 각각 포함하는 복수개의 실내기;
상기 제1,2 실외 열교환기와 상기 실내 열교환기에 각각 연결되고, 실내 팽창밸브와 실외 팽창밸브가 배치되고, 액상 냉매가 유동하는 액관;
상기 실내 열교환기와 상기 제2 밸브에 각각 연결되고, 고압의 기상 냉매가 유동하는 고압 배관;
상기 제2 중간배관과 상기 실내 열교환기에 각각 연결되고, 저압의 기상 냉매가 유동하는 저압배관;
상기 저압배관 및 상기 고압배관 중 어느 하나를 상기 실내 열교환기와 연결되게하거나 차단되게 하는 밸브기구; 및
상기 저압배관으로 분지되어 상기 제2 중간배관과 연결되고, 저압 팽창밸브가 배치되는 저압 연결배관을 포함하는 공기조화기.
제1항에 있어서,
상기 액관은,
상기 제1 실외 열교환기와 연결되는 제1 분배관과;
상기 제2 실외 열교환기와 연결되는 제2 분배관을 포함하는 공기조화기.
제2항에 있어서,
상기 제1 분배관으로 분지되어 상기 제2 실외 열교환기와 연결되고, 단속밸브가 배치되는 제1 바이패스 배관을 포함하는 공기조화기.
제3항에 있어서,
상기 단속밸브는,
난방전용 및 난방주체 운전 시, 폐쇄되어 상기 제2 실외 열교환기로부터 토출된 냉매를 상기 실외배관으로 안내하는 공기조화기.
제3항에 있어서,
상기 제1 바이패스 배관으로 분지되어 상기 실외배관과 연결되고, 체크밸브가 배치되는 제2 바이패스 배관을 포함하는 공기조화기.
제3항에 있어서,
상기 실외 팽창밸브는,
상기 제1 분배관에 배치되는 제1 실외 팽창밸브와;
상기 제2 분배관에 배치되는 제2 실외 팽창밸브를 포함하는 공기조화기.
제6항에 있어서,
상기 제1 실외 팽창밸브는,
냉방전용 및 냉방주체 운전 시, 폐쇄되어 상기 제1 실외 열교환기로부터 토출된 냉매를 상기 제1 바이패스 배관으로 안내하는 공기조화기.
제1항에 있어서,
상기 밸브기구는,
상기 저압배관에 배치되고, 상기 실내기로부터 상기 실외기로 유동하는 상기 저압 기상상태의 냉매를 단속하는 복수의 저압밸브; 및
상기 고압배관에 배치되고, 상기 실외기로부터 상기 실내기로 유동하는 고압 기상상태의 냉매를 단속하는 복수의 고압밸브를 포함하는 공기조화기.
제8항에 있어서,
난방주체, 난방전용, 냉방주체 및 냉방전용 운전 시,
상기 복수의 고압밸브 중 난방 운전하는 실내 열교환기와 연결된 고압밸브는 개방되고, 냉방 운전하는 실내 열교환기와 연결된 고압밸브는 차단되고,
상기 복수의 저압밸브 중 냉방 운전하는 실내 열교환기와 연결된 저압밸브는 개방되고, 난방 운전하는 실내 열교환기와 연결된 저압밸브는 차단되는 공기조화기.
제1항에 있어서,
상기 저압 연결배관의 분지점을 지나서 상기 저압배관에 배치되는 이방밸브를 포함하는 공기조화기.
제10항에 있어서,
상기 이방밸브는,
난방주체 운전 시, 폐쇄되어 상기 저압배관을 따라 유동하는 저압기상 상태의 냉매를 상기 저압 연결배관으로 안내하는 공기조화기.
제1항에 있어서,
상기 제1 밸브는,
냉방전용 및 냉방주체 운전 시, 냉매 유로를 절환하여 상기 실외배관과 상기 제1 중간배관을 연결하고,
난방전용 및 난방주체 운전 시, 냉매 유로를 절환하여 상기 실외배관과 상기 제2 중간배관을 연결하는 공기조화기.
제1항에 있어서,
상기 저압 팽창밸브는,
난방주체 운전 시, 개도를 조절하여 상기 저압 연결배관으로 유입된 냉매를 팽창시키는 공기조화기.
제1항에 있어서,
상기 실외 팽창밸브는,
난방주체 및 난방전용 운전 시, 개도를 조절하여 상기 실외 열교환기로 유입되는 액상 상태의 냉매를 팽창시키는 공기조화기.
제1항에 있어서,
상기 실내 팽창밸브는,
난방주체, 난방전용, 냉방주체 및 냉방전용 운전 시, 개도를 조절하여 냉방 운전하는 실내 열교환기로 유입되는 액상 상태의 냉매를 팽창시키는 공기조화기.