KR102462774B1 - 공기조화기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기조화기에 관한 것이다.
본 발명의 공기조화기는, 실외공기가 실내로 유입되는 공급유로가 내부에 형성된 케이스; 상기 공급유로 상에 배치되고, 유동하는 공기와 냉매를 열교환하는 제1열교환기; 상기 공급유로 상에서 상기 제1열교환기의 하류에 배치되고, 유동하는 공기와 냉매를 열교환하는 제2열교환기; 및 유동하는 냉매를 상기 제1열교환기 또는 상기 제2열교환기로 보내는 냉매분배기를 포함하고, 상기 냉매분배기는, 상기 제1열교환기와 연결되고 액냉매가 유동하는 액관; 상기 제1열교환기와 상기 제2열교환기 각각에 연결되고, 기상냉매가 유동하는 제1기관; 상기 제1열교환기에서 배출되는 기체냉매가 유동하는 제2기관; 상기 제1기관에 배치되고, 상기 제1기관을 유동하는 냉매를 상기 제1열교환기 또는 상기 제2열교환기로 보내는 제1기관밸브; 및 상기 제2기관에 배치되고, 상기 제2기관을 개폐하는 제2기관밸브를 포함한다.

Description

공기조화기{Air Conditioner}
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 냉매관으로 실외기와 연결되는 실내기를 포함하는 공기조화기에 관한 것이다.
환기장치의 경우, 실외로 배출되는 실내공기와 실내로 공급되는 실외공기간의 열교환을 통하여, 실내로 공급되는 공기의 온도를 조절하거나, 추가적인 히터를 장착하여, 내부로 유입되는 공기를 가열할 수 있다.
따라서, 냉방모드시 외부에서 유입되는 공기를 냉방하거나 제습하여, 실내공간으로 냉방제습된 공기를 공급할 수 있다.
등록특허 제10-1782839호는, 별도의 히터를 이용하여, 실내로 유입되는 공기를 재가열하는 구조를 개시하고 있다. 이는, 별도의 전력을 소모하는 히터를 사용하여, 유동하는 공기의 온도를 조절하는 경우, 많은 전력소모가 이루어짐에 따라 에너지 효율이 떨어지는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 실내로 공급되는 공기가 복수의 열교환기를 통해 온도조절 및 습도조절을 수행할 수 있는 공기조화기를 제공하는 것이다. 또한, 상기 복수의 열교환기로 공급되는 냉매를 조절하는 구조를 통해, 실내기의 전력소모를 최소화하는 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 냉매의 유동에 따른 압손을 최소화하는 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 증발기의 성능을 최대화하는 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, 실외공기가 실내로 유입되는 공급유로가 내부에 형성된 케이스와, 상기 공급유로 상에 배치되고, 유동하는 공기와 냉매를 열교환하는 제1열교환기와, 상기 공급유로 상에서 상기 제1열교환기의 하류에 배치되고, 유동하는 공기와 냉매를 열교환하는 제2열교환기와, 유동하는 냉매를 상기 제1열교환기 또는 상기 제2열교환기로 보내는 냉매분배기를 포함하여, 실내기 내부에 배치되는 복수의 열교환기로 냉매의 유동을 형성할 수 있다. 상기 냉매분배기는, 상기 제1열교환기와 연결되고 액냉매가 유동하는 액관과, 상기 제1열교환기와 상기 제2열교환기 각각에 연결되고, 기상냉매가 유동하는 제1기관과, 상기 제1열교환기에서 배출되는 기체냉매가 유동하는 제2기관과, 상기 제1기관에 배치되고, 상기 제1기관을 유동하는 냉매를 상기 제1열교환기 또는 상기 제2열교환기로 보내는 제1기관밸브와, 상기 제2기관에 배치되고, 상기 제2기관을 개폐하는 제2기관밸브를 포함하여, 제1열교환기 또는 제2열교환기로 냉매를 공급할 수 있다. 이는, 복수의 열교환기를 증발기 또는 응축기로 단독 또는 동시에 사용하여, 운전모드에 따라 실내공간으로 유동하는 공기의 온도 및 습도를 조절할 수 있다.
상기 제1기관은, 상기 제1열교환기로 연결되는 제1-1기관과, 상기 제2열교환기로 연결되는 제1-2기관으로 분지되고, 상기 제1기관밸브는, 상기 제1-1기관에 배치되어, 상기 제1-1기관을 개폐하는 제1-1밸브와, 상기 제1-2기관에 배치되어, 상기 제1-2기관을 개폐하는 제1-2밸브를 포함하고, 상기 제2기관으로 냉매가 유동할 때, 제1-1밸브가 상기 제1-1기관을 폐쇄하여, 제1열교환기를 증발기로 사용하고, 제2열교환기를 응축기로 사용할 수 있다. 이는 실내공간으로 유동하는 공기를 냉방 및 제습할 수 있다.
상기 제2기관은, 상기 냉매분배기 내부에서 분지되고 합지되는 제1병렬기관과 제2병렬기관을 포함하고, 상기 제2기관밸브는, 상기 제1병렬기관을 개폐하는 제1병렬기관밸브과, 상기 제2병렬기관을 개폐하는 제2병렬기관밸브를 포함하여, 제1열교환기에서 배출되는 저압의 냉매에서 발생하는 압손을 최소화할 수 있다.
상기 제2기관은, 상기 제1병렬기관과 상기 제2병렬기관의 상류에서 분지되고, 상기 제1병렬기관과 상기 제2병렬기관의 하류에서 합지되는 압력조정기관을 더 포함하여, 압축기의 구동이 정지될 때, 제2기관의 양단에서 발생하는 압력차이를 조절할 수 있다.
상기 압력조정기관 상에는, 상기 압력조정기관의 내부유로를 개폐하는 압력조정기관밸브가 배치되고, 냉매의 유동이 정지될 때, 상기 제1병렬기관밸브와 상기 제2병렬기관밸브 각각이 상기 제1병렬기관과 상기 제2병렬기관을 폐쇄하고, 상기 압력조정기관밸브가 상기 압력조정기관을 개방하여, 압축기의 구동이 정지될 때, 제2기관의 양단에서 발생하는 압력차이를 조절할 수 있다.
상기 제1열교환기는, 상기 제2열교환기보다 유로면적이 크게 형성되어, 제1열교환기와 제2열교환기를 순차적으로 통과하는 공기가 냉방 및 제습한 상태로 실내공간으로 유동할 수 있다.
상기 제1기관과 상기 제2기관을 연결하는 연결기관과, 상기 연결기관을 개폐하는 연결기관밸브를 더 포함하여, 제1기관에서 발생하는 고압의 냉매의 응축현상을 방지할 수 있다.
상기 액관에는, 상기 액관을 유동하는 냉매의 일부를 팽창 및 열교환하여 상기 액관을 유동하는 냉매를 과냉각하는 과냉각기를 포함하여, 제1열교환기의 효율을 높일 수 있다.
상기 과냉각기는, 제1과냉각기와, 상기 액관 상에서 상기 제1과냉각기의 상류에 배치되는 제2과냉각기를 포함하고, 상기 액관에서 분지된 냉매는 상기 제1과냉각기와 상기 제2과냉각기를 순차적으로 유동하여, 과냉각기의 성능이 향상될 수 있다.
상기 액관에서 분지되어 상기 과냉각기로 연결되는 분지관을 더 포함하고, 상기 분지관을 유동하는 냉매는, 과냉각팽창밸브를 거쳐 상기 과냉각기를 통과한 후, 상기 제2기관으로 유동하여, 과냉각기에서 열교환된 기상냉매가 압축기로 유동할 수 있다.
상기 제1열교환기가 상기 공급유로를 유동하는 공기를 가열할 때, 상기 냉매분배기는 상기 제2열교환기로 냉매공급을 중단하여, 난방모드시 제1열교환기만을 사용할 수 있다.
본 발명의 공기조화기는, 냉매를 압축하는 압축기와 냉매와 실외공기를 열교환하는 실외열교환기를 구비한 실외기와, 복수의 냉매관으로 상기 실외기와 연결되고, 실내공간으로 유동하는 공기의 온도를 조절하는 복수의 실내기를 포함할 수 있다. 또한, 상기 복수의 실내기 각각은, 실외공기가 실내로 유입되는 공급유로가 내부에 형성된 케이스와, 상기 공급유로 상에 배치되고, 유동하는 공기와 냉매를 열교환하는 제1열교환기와, 상기 공급유로 상에서 상기 제1열교환기의 하류에 배치되고, 유동하는 공기와 냉매를 열교환하는 제2열교환기와, 상기 복수의 냉매관과 연결되어, 상기 실외기로부터 유입되는 냉매를 상기 제1열교환기 또는 상기 제2열교환기로 보내는 냉매분배기를 포함하여, 복수의 실내기 각각에서 개별적으로 복수의 열교환기를 통한 실내공간으로의 공기공급을 할 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, 실내기 내부에 복수의 열교환기와, 복수의 열교환기로 냉매의 공급을 조절하는 냉매분배기를 포함하여, 별도의 전력을 소모하지 않고, 실내로 공급되는 공기의 온도 및 습도를 조절할 수 있다. 이는, 전력소모를 최소화하며, 사용자에게 쾌적한 공기를 제공할 수 있는 장점이 있다.
둘째, 제1열교환기에서 배출되는 냉매를 2개의 병렬구조를 가지는 유로를 통해 냉매의 유동을 형성시켜, 열교환기에서 배출되는 저압의 냉매에서 발생하는 압손을 최소화할 수 있는 장점도 있다.
셋째, 액관을 유동하는 냉매를 2개의 과냉각기를 순차적으로 유동하게 하여, 제1열교환기의 성능을 극대화 할 수 있는 장점도 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 일 실시예에 따른 실외기와 복수의 실내기가 건물 등에 배치된 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내기의 내부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내기의 내부구성을 설명하기 위한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 실외기와 연결되는 실내기의 냉매유동을 설명하기 위한 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내기에서 전체난방모드와 일부난방모드에서의 냉매의 유동방향을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내기에서 전체냉방모드에서의 냉매의 유동방향을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내기에서 일부냉방모드에서의 냉매의 유동방향을 설명하기 위한 도면이다.
도 7b는, 본 발명의 일 실시예에 따른 실내기에서 일부냉방모드가 종료된 상태에서의 냉매의 유동방향을 설명하기 위한 도면이다.
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.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 공기조화기를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 공기조화기는, 건물 등의 외부공간에 배치되는 실외기(1)와, 건물 등의 실내공간에 배치되는 실내기(10a, 10b, 10c, 10d)를 포함할 수 있다. 본 발명의 공기조화기는, 적어도 하나의 실외기(1)와 복수개의 실내기(10a, 10b, 10c, 10d)를 포함할 수 있다.
실외기(1)와 실내기(10a, 10b, 10c, 10d)는 복수의 냉매관으로 연결될 수 있다. 본 발명의 실외기(1)는, 3개의 냉매관(30, 40, 50, 도 4참조)으로 실내기와 연결될 수 있다. 본 발명의 실내기는, 외기를 유입하고, 열교환기를 통해 온도를 조절하여 실내로 공급하는 환기장치일 수 있다.
이하에서는, 도 2 내지 도 7을 참조하여, 복수의 실내기 중 하나의 실내기(10)의 구성을 통해, 실내기(10) 내부의 구성 및 유로를 설명한다. 따라서, 도 2 내지 도 7을 참조하여, 설명되는 하나의 실내기(10)는, 다른 복수의 실내기에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실내기(10)는, 외형을 형성하고 내부에 공기가 유동하는 공간을 형성하는 케이스(12), 케이스(12) 내측에 배치되고, 공기의 유동을 형성하는 송풍팬(14), 케이스(12) 내부에 형성되는 공간에 배치되고, 냉매와 공기를 열교환하는 제1열교환기(16), 케이스(12) 내부에 형성되는 공간에 배치되고, 냉매와 공기를 열교환하는 제2열교환기(18), 복수의 냉매관(30, 40, 50)과 연결되어, 실외기로부터 유입되는 냉매를 제1열교환기(16) 또는 제2열교환기(18)로 보내는 냉매분배기(20)를 포함한다.
케이스(12)는, 일측으로 흡입구(12a)와 배출구(12b)가 형성된다. 케이스(12)는, 내부에 실외공기가 실내고 유입되는 공급유로(12c, 12d)가 형성된다. 공급유로는, 케이스(12) 내부의 공기가 외부로 배출되는 배출챔버(12d)와 외부공기가 케이스(12) 내부로 유입되는 흡입챔버(12c)를 포함할 수 있다.
케이스(12) 내측에는, 흡입챔버(12c)와 배출챔버(12d)를 구획하는 격벽(13)이 형성된다. 격벽(13)에는, 흡입챔버(12c)의 공기가 배출챔버(12d)로 유동하도록 형성되는 연통홀이 형성된다.
공급유로 상에는, 제1열교환기(16)와 제2열교환기(18)가 배치된다. 제2열교환기(18)는, 공급유로 상에서 제1열교환기(16)의 하류에 배치된다.
흡입챔버(12c)에는, 제1열교환기(16)와 제2열교환기(18)가 배치된다. 제1열교환기(16)와 제2열교환기(18)는, 격벽(13)과 흡입구(12a) 사이에 배치된다. 제1열교환기(16)는, 흡입구(12a)에 인접하게 배치되고, 제2열교환기(18)는 격벽(13)에 인접하게 배치된다. 따라서, 흡입구(12a)를 통해 흡입챔버(12c)로 유입된 공기는 제1열교환기(16)와 제2열교환기(18)를 거쳐, 배출챔버(12d)로 유동할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1열교환기(16)를 유동하는 냉매의 유량이 제2열교환기(18)를 유동하는 냉매의 유량보다 크게 형성될 수 있다. 즉, 제1열교환기(16)의 유로 면적이 제2열교환기(18)의 유로 면적보다 크게 형성된다.
따라서, 제2열교환기(18)에서보다 제1열교환기(16)에서 공기의 온도가 크게 변화될 수 있다.
즉, 도 7a를 참조하면, 제1열교환기(16)의 냉방성능이 제2열교환기(18)의 난방성능보다 크게 형성되므로, 공기가 제1열교환기(16)를 거쳐 냉각되고, 제2열교환기(18)를 거쳐 제습되어, 냉각 및 제습된 공기가 실내로 유입될 수 있다.
배출챔버(12d)에는, 송풍팬(14)과 송풍팬(14)을 회전시키는 팬모터(15)가 배치된다. 배출챔버(12d)에는, 송풍팬(14)과 팬모터(15)를 지지하는 팬서포터(15a)가 배치될 수 있다. 송풍팬(14)은, 회전축이 형성되는 방향으로 흡입구를 형성하고, 회전축에 수직한 방향으로 토출구를 형성하는 플러그팬을 사용할 수 있다.
케이스(12)는, 내부에 제1열교환기(16) 및 제2열교환기(18)와 연결되는 냉매분배기(20)가 배치되는 공간을 형성할 수 있다. 냉매분배기(20)가 배치되는 영역은, 흡입챔버(12c)의 일측에 배치될 수 있다.
냉매분배기(20)는, 케이스(12) 내측에 배치되고, 실외기(1)와 제1열교환기(16) 및 제2열교환기(18)를 연결한다.
냉매분배기(20)는 복수의 냉매관(30, 40, 50)과 복수의 밸브로 구성될 수 있다.
냉매분배기(20)는, 실외기(1)와 제1열교환기(16) 및 제2열교환기(18)를 연결하고, 액냉매가 유동하는 액관(30), 실외기(1)와 제1열교환기(16) 및 제2열교환기(18)를 연결하고, 기상냉매가 유동하는 제1기관(40), 실외기(1)와 제1열교환기(16)를 연결하는 제2기관(50)을 포함한다. 냉매분배기(20)는, 제1기관(40)에 배치되고, 제1기관(40)을 유동하는 냉매를 제1열교환기(16) 또는 제2열교환기(18)로 보내는 제1기관밸브(44, 48)와, 제2기관(50)에 배치되고, 제2기관(50)을 개폐하는 제2기관밸브(54, 58)를 포함한다.
액관(30)에는, 액관(30)을 유동하는 냉매의 일부를 팽창 및 열교환하여 액관(30)을 유동하는 냉매를 과냉각하는 과냉각기(70, 72)가 배치된다. 도 4를 참조하면, 과냉각기(70, 72)는, 제1과냉각기(70)와, 액관(30)에서 제1과냉각기(70)의 상류에 배치되는 제2과냉각기(72)를 포함한다.
액관(30)에서 분지되어 팽창된 냉매는, 분지관(74)을 통해 유동한다. 분지관(74)을 따라 유동하는 냉매는, 과냉각팽창밸브(76)를 통과한 후, 제1과냉각기(70)와 제2과냉각기(72)를 순차적으로 통과하도록 유로를 형성한다. 분지관(74)은, 제2과냉각기(72)를 통과한 냉매가 제2기관(50)으로 유동하도록 유로를 형성할 수 있다.
즉, 도 4를 참조하면, 실외기(1)에서 실내기(10)로 냉매가 흐르는 액관(30)을 기준으로, 제1열교환기(16)는 제2열교환기(18)의 하류에 배치된다. 액관(30)에서 분지되어 유동하는 냉매는, 제1열교환기(16)를 거쳐 제2열교환기(18)로 유동하도록 배치된다.
제1기관(40)은, 제1열교환기(16)와 연결되는 제1-1기관(42)과, 제2열교환기(18)와 연결되는 제1-2기관(46)으로 분지된다. 제1-1기관(42) 상에는, 제1-1기관(42)을 개폐하는 제1-1기관밸브(44)가 배치된다. 제1-2기관(46) 상에는, 제1-2기관(46)을 개폐하는 제1-2기관밸브(48)가 배치된다.
제2기관(50)은, 제1병렬기관(52)과 제2병렬기관(56)을 포함한다. 제1병렬기관(52)과 제2병렬기관(56)은, 냉매분배기(20) 내측에서 병렬로 분지되고 합지된다. 제1열교환기(16)에서 배출되는 냉매는, 저압의 냉매로 압력손실이 발생한다. 따라서, 2개의 병렬기관(52, 56)으로 냉매의 유동을 분지 및 합지하여, 저압의 냉매에서 발생하는 압력손실을 저감할 수 있다.
제1병렬기관(52)에는, 제1병렬기관(52)을 개폐하는 제1병렬기관밸브(54)가 배치된다. 제2병렬기관(56)에는 제2병렬기관(56)을 개폐하는 제2병렬기관밸브(58)가 배치된다.
제2기관(50)은, 제1병렬기관(52) 및 제2병렬기관(56) 상류에서 분지되고, 제1병렬기관(52) 및 제2병렬기관(56) 하류에서 합지되는 압력조정기관(60)을 더 포함한다. 압력조정기관(60) 상에는, 압력조정기관(60)을 개폐하는 압력조정기관밸브(62)가 배치된다.
제1병렬기관(52)과 제2병렬기관(56)을 유동하는 냉매는, 압축기(미도시)가 정지될 때, 제1병렬기관밸브(54)과 제2병렬기관밸브(58)에 압력이 발생할 수 있다. 압축기의 정지로, 냉매의 유동이 정지될 때, 제1병렬기관밸브(54)과 제2병렬기관밸브(58)를 통해 제1병렬기관(52)과 제2병렬기관(56)을 폐쇄하고, 압력조정기관밸브(62)를 통해 압력조정기관(60)을 개방하면, 제2기관(50)의 양단의 압력을 맞출 수 있다.
냉매분배기(20)는, 제1기관(40)과 제2기관(50)을 연결하는 연결기관(64)과, 연결기관(64)을 개폐하는 연결기관밸브(66)를 포함한다. 고압의 냉매가 유동하는 제1기관(40)에 냉매의 응축으로 인한 액냉매가 발생하는 경우, 연결기관밸브(66)를 통해 연결기관(64)을 개방하여, 응축된 냉매를 저압의 냉매가 유동하는 제2기관(50)으로 보낼 수 있다.
도 4를 참조하면, 연결기관(64)은, 제1-1기관(42)과 제2기관(50)을 연결한다.
도 4를 참조하면, 제1병렬기관(52)은, 제1-1기관(42)과 연결될 수 있다.
도 4를 참조하면, 냉매분배기(20)의 액관(30)은, 제1액관(32)과 제2액관(34)으로 분지되어 제1열교환기(16) 및 제2열교환기(18)로 연결될 수 있다.
제1액관(32)은, 제1열교환기(16)와 연결된다. 제1액관(32) 상에는, 제1열교환기(16)로 유동하는 냉매를 팽창시키는 팽창밸브(36)가 배치된다.
이하에서는, 도 5 내지 도 7b를 참조하여 본 발명의 공기조화기의 모드에 따른 냉매의 유동을 설명한다.
본 발명의 공기조화기는, 하나의 실외기(1)가 복수의 실내기(10)로 연결된다. 본 발명의 공기조화기는, 복수의 실내기(10)가 모두 난방으로 사용되는 전체난방모드(M1, all heating mode), 복수의 실내기(10)가 모두 냉방으로 사용되는 전체냉방모드(M2, all cooling mode), 복수의 실내기(10) 중 일부만이 난방으로 사용되는 일부난방모드(M3, individual heating mode), 및 복수의 실내기(10) 중 일부만이 냉방으로 사용되는 일부냉방모드(M4, individual cooling mode)로 사용될 수 있다.
도 5를 참조하여, 전체난방모드(M1)와 일부난방모드(M3)를 설명한다. 전체난방모드(M1)와 일부난방모드(M3)에서는, 액관(30)과 제1기관(40)만이 사용되고, 제2기관(50)으로는, 냉매가 유동하지 않을 수 있다. 전체난방모드(M1)와 일부난방모드(M3)에서는, 동일한 유로로 냉매가 유동할 수 있다. 전체난방모드(M1)와 일부난방모드(M3)에서는, 제1열교환기(16)로 냉매가 유동하고, 제2열교환기(18)로는 냉매가 유동하지 않을 수 있다.
전체난방모드(M1)와 일부난방모드(M3)에서는, 압축기(미도시)에서 배출된 냉매가 제1기관(40)을 통해 제1열교환기(16)로 유동한다. 따라서, 제1-1기관밸브(44)가 제1-1기관(42)을 개방하고, 제1-2기관밸브(48)가 제1-2기관(46)을 폐쇄한다. 따라서, 제1기관(40)을 유동하는 냉매가 제1열교환기(16)로 유동한다. 제1열교환기(16)는, 고압의 기상냉매를 액상으로 열교환하는 응축기로 사용될 수 있다.
제1열교환기(16)에서 배출된 냉매는, 액관(30)을 따라 실외기(1)로 유동할 수 있다. 액관(30) 상에 배치된 과냉각기(70, 72)는 별도로 작동을 하지 않는다.
도 6을 참조하여, 전체냉방모드(M2)를 설명한다. 전체냉방모드(M2)에서는, 액관(30)과 제1기관(40)만이 사용되고, 제2기관(50)으로는, 냉매가 유동하지 않을 수 있다. 전체냉방모드(M2)에서는, 동일한 유로로 냉매가 유동할 수 있다. 전체냉방모드(M2)에서는, 제1열교환기(16)로 냉매가 유동하고, 제2열교환기(18)로는 냉매가 유동하지 않을 수 있다.
전체냉방모드(M2)에서는, 압축기에서 배출된 냉매가 실외열교환기(미도시)를 거쳐, 액관(30)을 통해 제1열교환기(16)로 유동한다. 액관(30)을 유동하는 냉매는, 제1액관(32)으로 유동하여, 팽창밸브(36)를 거쳐 제1열교환기(16)로 유동한다. 이때, 제1-2기관밸브(48)가 제1-2기관(46)을 폐쇄하고 있어, 제2액관(34)으로 냉매가 유동하지 않는다. 제1열교환기(16)는, 액상의 냉매를 저압의 기상냉매로 상변화시키는 증발기로 사용될 수 있다.
제1열교환기(16)에서 배출된 냉매는, 제1-1기관(42)을 통해 제1기관(40)으로 유동하고, 실외기(1)로 유동할 수 있다.
도 7a 내지 도 7b를 참조하여, 일부냉방모드(M4)를 설명한다. 일부냉방모드(M4)에서, 액관(30), 제1기관(40), 및 제2기관(50)으로 냉매가 유동한다. 액관(30)과 제1기관(40)을 통해 실외기(1)로부터 냉매가 실내기(10)로 유입되고, 제2기관(50)을 통해 실내기(10)의 냉매가 실외기(1)로 유동한다.
제1-1기관밸브(44)는 제1-1기관(42)을 폐쇄하고, 제1-2기관밸브(48)는 제1-2기관(46)을 개방한다. 따라서, 제1기관(40)을 따라 유동하는 고압의 냉매는, 제2열교환기(18)로 유동한다. 제2열교환기(18)는 응축기로 사용되어, 유동하는 공기를 가열할 수 있다.
제2열교환기(18)에서 배출된 냉매는, 제2액관(34) 및 제1액관(32)을 따라 유동하여 제1열교환기(16)로 유동한다.
액관(30)을 따라 유동하는 냉매는, 제1액관(32)을 따라 유동하여 제1열교환기(16)로 유동한다. 액관(30)을 따라 유동하는 냉매의 일부는, 분지관(74)을 따라 유동하며, 과냉각팽창밸브(76)를 통과한 후, 제1과냉각기(70) 및 제2과냉각기(72)를 순차적으로 통과하여, 액관(30)을 유동하는 냉매를 과냉각할 수 있다. 분지관(74)을 유동하는 냉매는, 제2기관(50)을 통해 실외기(1)로 유동한다.
제1열교환기(16)는, 증발기로 사용될 수 있다. 따라서, 제1열교환기(16)를 통과하여 냉각되고 습도가 낮아진 공기는, 제2열교환기(18)를 통과하여 일부가열되어 상대습도가 낮아진 상태로 실내로 유입될 수 있다. 따라서, 제1열교환기(16) 및 제2열교환기(18)를 통과한 공기는 냉각 및 제습된 상태로 실내로 유입될 수 있다.
제1열교환기(16)로부터 유동하는 냉매는, 제2기관(50)을 따라 유동한다. 도 7a를 참조하면, 압축기가 구동할 때, 제1병렬기관밸브(54)와 제2병렬기관밸브(58)가 제1병렬기관(52)과 제2병렬기관(56)을 개방하고, 압력조정기관밸브(62)가 압력조정기관(60)을 폐쇄한다. 따라서, 제1열교환기(16)로부터 유동하는 냉매는, 제1병렬기관(52)과 제2병렬기관(56)을 따라 유동한다. 제1열교환기(16)로부터 배출된 냉매는 저압의 냉매로 하나의 기관을 통해 유동하는 경우, 기상냉매의 압력손실이 크게 작용할 수 있다. 본 발명에서는, 제2기관(50)을 제1병렬기관(52)과 제2병렬기관(56)으로 분지 및 합지하여, 제1열교환기(16)로부터 유동하는 냉매의 압력손실 발생을 저감시킬 수 있다.
제2기관(50)을 유동하는 냉매는 실외기(1)의 압축기로 유동할 수 있다.
다만, 압축기의 작동이 정지되는 경우, 도 7b와 같이, 제1병렬기관밸브(54) 및 제2병렬기관밸브(58)가 제1병렬기관(52)과 제2병렬기관(56)을 폐쇄하고, 압력조정기관밸브(62)가 압력조정기관(60)을 개방한다.
압축기가 정지될 때, 제1병렬기관밸브(54) 및 제2병렬기관밸브(58)가 제1병렬기관(52)과 제2병렬기관(56)을 폐쇄하면, 제1병렬기관밸브(54)과 제2병렬기관밸브(58)에 압력이 발생할 수 있다. 이때, 압력조정기관밸브(62)를 통해 압력조정기관(60)을 개방하면, 제2기관(50)의 양단의 압력을 맞출 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 안될 것이다.
1 : 실외기 10 : 실내기
12 : 케이스 12c : 흡입챔버
12d : 배출챔버 13 : 격벽
14 : 송풍팬 16 : 제1열교환기
18 : 제2열교환기 20 : 냉매분배기
30 : 액관 32 : 제1액관
34 : 제2액관 36 : 팽창밸브
40 : 제1기관 42 : 제1-1기관
44 : 제1-1기관밸브 46 : 제1-2기관
48 : 제1-2기관밸브 50 : 제2기관
52 : 제1병렬기관 54 : 제1병렬기관밸브
56 : 제2병렬기관 58 : 제2병렬기관밸브
60 : 압력조정기관 62 : 압력조정기관밸브
64 : 연결기관 66 : 연결기관밸브
70 : 제1과냉각기 72 : 제2과냉각기
74 : 분지관 76 : 과냉각팽창밸브

Claims (12)

  1. 실외공기가 실내로 유입되는 공급유로가 내부에 형성된 케이스;
    상기 공급유로 상에 배치되고, 유동하는 공기와 냉매를 열교환하는 제1열교환기;
    상기 공급유로 상에서 상기 제1열교환기의 하류에 배치되고, 유동하는 공기와 냉매를 열교환하는 제2열교환기; 및
    유동하는 냉매를 상기 제1열교환기 또는 상기 제2열교환기로 보내는 냉매분배기를 포함하고,
    상기 냉매분배기는,
    상기 제1열교환기와 연결되고 액냉매가 유동하는 액관;
    상기 제1열교환기와 상기 제2열교환기 각각에 연결되고, 기상냉매가 유동하는 제1기관;
    상기 제1열교환기에서 배출되는 기체냉매가 유동하는 제2기관;
    상기 제1기관에 배치되고, 상기 제1기관을 유동하는 냉매를 상기 제1열교환기 또는 상기 제2열교환기로 보내는 제1기관밸브; 및
    상기 제2기관에 배치되고, 상기 제2기관을 개폐하는 제2기관밸브를 포함하는 공기조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1기관은,
    상기 제1열교환기로 연결되는 제1-1기관과, 상기 제2열교환기로 연결되는 제1-2기관으로 분지되고,
    상기 제1기관밸브는, 상기 제1-1기관에 배치되어, 상기 제1-1기관을 개폐하는 제1-1밸브와, 상기 제1-2기관에 배치되어, 상기 제1-2기관을 개폐하는 제1-2밸브를 포함하고,
    상기 제2기관으로 냉매가 유동할 때, 제1-1밸브가 상기 제1-1기관을 폐쇄하는 공기조화기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2기관은, 상기 냉매분배기 내부에서 분지되고 합지되는 제1병렬기관과 제2병렬기관을 포함하고,
    상기 제2기관밸브는, 상기 제1병렬기관을 개폐하는 제1병렬기관밸브과, 상기 제2병렬기관을 개폐하는 제2병렬기관밸브를 포함하는 공기조화기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2기관은, 상기 제1병렬기관과 상기 제2병렬기관의 상류에서 분지되고, 상기 제1병렬기관과 상기 제2병렬기관의 하류에서 합지되는 압력조정기관을 더 포함하는 공기조화기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 압력조정기관 상에는, 상기 압력조정기관의 내부유로를 개폐하는 압력조정기관밸브가 배치되고,
    냉매의 유동이 정지될 때, 상기 제1병렬기관밸브와 상기 제2병렬기관밸브 각각이 상기 제1병렬기관과 상기 제2병렬기관을 폐쇄하고, 상기 압력조정기관밸브가 상기 압력조정기관을 개방하는 공기조화기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1열교환기는, 상기 제2열교환기보다 유로면적이 크게 형성되는 공기조화기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1기관과 상기 제2기관을 연결하는 연결기관과, 상기 연결기관을 개폐하는 연결기관밸브를 더 포함하는 공기조화기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 액관에는, 상기 액관을 유동하는 냉매의 일부를 팽창 및 열교환하여 상기 액관을 유동하는 냉매를 과냉각하는 과냉각기를 포함하는 공기조화기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 과냉각기는,
    제1과냉각기와, 상기 액관 상에서 상기 제1과냉각기의 상류에 배치되는 제2과냉각기를 포함하고,
    상기 액관에서 분지된 냉매는 상기 제1과냉각기와 상기 제2과냉각기를 순차적으로 유동하는 공기조화기.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 액관에서 분지되어 상기 과냉각기로 연결되는 분지관을 더 포함하고,
    상기 분지관을 유동하는 냉매는, 과냉각팽창밸브를 거쳐 상기 과냉각기를 통과한 후, 상기 제2기관으로 유동하는 공기조화기.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1열교환기가 상기 공급유로를 유동하는 공기를 가열할 때, 상기 냉매분배기는 상기 제2열교환기로 냉매공급을 중단하는 공기조화기.
  12. 냉매를 압축하는 압축기와 냉매와 실외공기를 열교환하는 실외열교환기를 구비한 실외기;
    복수의 냉매관으로 상기 실외기와 연결되고, 실내공간으로 유동하는 공기의 온도를 조절하는 복수의 실내기를 포함하고,
    상기 복수의 실내기 각각은,
    실외공기가 실내로 유입되는 공급유로가 내부에 형성된 케이스;
    상기 공급유로 상에 배치되고, 유동하는 공기와 냉매를 열교환하는 제1열교환기;
    상기 공급유로 상에서 상기 제1열교환기의 하류에 배치되고, 유동하는 공기와 냉매를 열교환하는 제2열교환기; 및
    상기 복수의 냉매관과 연결되어, 상기 실외기로부터 유입되는 냉매를 상기 제1열교환기 또는 상기 제2열교환기로 보내는 냉매분배기를 포함하고,
    상기 냉매분배기는,
    상기 실외기와 상기 제1열교환기를 연결하고 액냉매가 유동하는 액관;
    상기 실외기에서 유동하는 냉매를 상기 제1열교환기 또는 상기 제2열교환기로 공급하는 제1기관;
    상기 제1열교환기에서 배출되는 기체냉매가 유동하는 제2기관;
    상기 제1기관에 배치되고, 상기 제1기관을 유동하는 냉매를 상기 제1열교환기 또는 상기 제2열교환기로 보내는 제1기관밸브; 및
    상기 제2기관에 배치되고, 상기 제2기관을 개폐하는 제2기관밸브를 포함하는 공기조화기.
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