KR20000023148A - 공기조화기 - Google Patents

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KR20000023148A
KR20000023148A KR1019990039369A KR19990039369A KR20000023148A KR 20000023148 A KR20000023148 A KR 20000023148A KR 1019990039369 A KR1019990039369 A KR 1019990039369A KR 19990039369 A KR19990039369 A KR 19990039369A KR 20000023148 A KR20000023148 A KR 20000023148A
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마사시 카타야마
마코토 아라키
마사키 후지노
쥰야 타나카
모토노부 후루카와
아키라 시마다
슈지 타케다
히로키 토모다
미쯔루 시라이시
케이이치 나카무라
타케후미 이나가키
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야기 추구오
가부시키가이샤 후지쯔 제네랄
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Abstract

본 발명은 압축기, 사방절환밸브, 실외측열교환기, 팽창밸브 및 실내측열교환기를 배관을 통해 순차적으로 접속하는 냉매회로를 구비하고 있는 공기조화기에 관한 것으로, 냉매압축부와 전동기가 수납된 밀폐용기의 내부는 냉매토출실과 전동기실로 기밀적으로 구획되어 있으며, 상기 전동기실측에 두 개의 냉매유로관을 설치하고 있으며 각각의 냉매유로관이 사방절환밸브를 통해 압축기의 냉매토출측과 냉매흡입측으로 적절히 절환되는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 압축기를 내부고압형 또는 내부저압형으로 변경할 수 있다.

Description

공기조화기{AIR CONDITIONER}
본 발명은, 공기조화기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 냉방운전과 난방운전을 위해 사용되는 절환가능한 가역 냉매회로(가역 냉동사이클)에 관한 압축기를 제공하는 것이다.
일반적으로, 공기조화기는, 압축기에 사방절환밸브를 설치하여 실외측열교환기, 팽창밸브 및 실내측열교환기가 환상의 냉매배관으로 연결된 냉매회로를 구비하고 있으며, 사방절환밸브를 통해 냉매의 유동방향을 절환함으로써, 냉방운전 또는 난방운전으로 변경할 수 있다.
상기 냉매회로에 이용되는 압축기는, 크게 내부고압형 압축기와 내부저압형 압축기로 나누어진다. 도 20에는 내부고압형 압축기(1A)의 냉매회로가, 도 21에는 내부저압형 압축기(1B)의 냉매회로가 각각 도시되어 있다.
압축기(1A, 1B)는 기본구성이 동일한 바, 각각 원통상의 밀폐용기(2)를 구비하고 있으며, 밀폐용기(2)에는 냉매압축부(3)와 전동기(4)가 수납되어 있다. 자세히 도시되어 있지는 않지만, 냉매압축부(3)는 경판에 와류형 랩이 부착된 고정스크롤과, 전동기(4)에 의해 구동되는 선회스크롤이 맞물린 스크롤형 압축실을 구비하고 있다.
밀폐용기(2)의 내부는, 냉매압축부(3)의 고정스크롤측의 경판에 의해 두 개 의 공간으로 분할된다. 그 일방은 냉매압축부(3)의 토출포트(3a)측에 설치되어 있는 냉매토출실(5)이며, 타방은 전동기(4)가 수납되어 있는 전동기실(6)이다. 또한, 전동기실(6)에는, 전동기(4)의 구동축(4a)을 축지하는 축수판(7)이 설치되어 있으며, 축수판(7)에 의해, 전동기실(6)의 냉매토출실(5)과의 반대측에는 부전동기실(6a)이 형성되어 있다. 또한, 축수판(7)에는 임의의 수의 냉매유통공(7a)이 천설되어 있다.
압축기(1A, 1B)에 있어서, 실외측열교환기(9), 팽창밸브(또는 모세관)(10) 및 실내측열교환기(11)가 냉매배관에 의해 환상으로 연결된 열교환회로가 사방절환밸브(8)를 통해 접속되어 있다.
내부고압형 압축기(1A)와 내부저압형 압축기(1B)는 다음의 점에서 그 구성이 상이하다. 즉, 도 20의 내부고압형 압축기(1A)에 있어서는, 냉매토출실(5)과 전동기실(6)이 연통공(12)을 통해 연통되어 있으며, 냉매압축부(3)의 흡입포트(3b)에는, 사방절환밸브(8)에서 인출된 저압냉매용 흡입관(13)이 접속되어 있다.
이에 반해, 도 21의 내부저압형 압축기(1B)에 있어서는, 냉매토출실(5)과 전동기실(6)이 서로 독립되어 있다. 그리고, 냉매압축부(3)의 흡입포트(3b)는, 전동기실(6)측으로 개구되어 있으며, 사방절환밸브(8)에서 인출된 흡입관(13)은 전동기실(6)에 접속되어 있다.
다음으로, 각 압축기(1A, 1B)의 동작에 대해 설명한다. 도 20은 내부고압형 압축기(1A)에 따른 냉방운전시의 상태를 나타낸 것으로, 실내측열교환기(11)로부터의 저압냉매는 흡입관(13)을 통해 냉매압축부(3)로 흡입된다. 그리고, 압축된 고온고압의 냉매가스는 냉매토출실(5)로 토출된다. 상기 고온고압의 냉매가스는, 고압냉매용 토출관(14) 및 사방절환밸브(8)를 통해 실외측열교환기(9)로 공급된다. 또한, 고온고압의 냉매가스의 일부는 연통공(12)을 통해 전동기실(6)로 유입된다. 이에 따라, 압축기(1A)가 내부고압형으로서 운전된다.
또한, 내부고압형 압축기에 있어서는, 고압냉매용 토출관(14)을 냉매토출실이 아닌, 도 20에서 쇄선으로 표시되어 있는 바와 같이, 부전동기실(6a)측에 접속함으로써, 고압냉매가 부전동기실(6a)에서 사방전환밸브(8)로 유동하게 된다.
또한, 난방운전시에는, 사방절환밸브(8)가 도 20의 상태에서 90。회전함에 따라, 고압냉매용 토출관(14)이 실내측열교환기(11)와 접속하고, 또한, 저압냉매용 흡입관(13)이 실외측열교환기(9)와 접속하게 된다.
도 21은 내부저압형 압축기(1B)에 따른 난방운전시의 상태를 나타낸 것으로, 실외측열교환기(9)로부터의 저압냉매가 흡입관(13)을 통해 전동기실(6)로 유입됨으로써, 전동기실(6)의 내부가 저압으로 된다. 상기 저압냉매는, 흡입포트(3b)를 통해 냉매압축부(3)로 흡입되며, 냉매압축부(3)에서 압축된 고온고압의 냉매가스는 냉매토출실(5)로 토출되고, 토출관(14) 및 사방절환밸브(8)를 통해 실내측열교환기(11)로 공급된다.
또한, 냉방운전시에는, 사방절환밸브(8)가 도 21의 상태에서 90。회전함으로써, 고압냉매용 토출관(14)과 실외측열교환기(9)가 접속하게 되고, 또한, 저압냉매용 흡입관(13)과 실내측열교환기(11)가 접속하게 된다.
상기 내부고압형 압축기 및 내부저압형 압축기는, 전동기가 과열되는 것을 방지하기 위해 전동기실로 냉매가 유입되도록 하고 있지만, 상기 두가지 방식에는 다음과 같은 장점과 단점이 있다.
내부고압형 압축기는, 전동기실 내에서 냉매가스와 윤활유가 분리되므로, 압축기내에 적극적으로 윤활유를 공급해서, 냉매압축부의 고정스크롤과 선회스크롤의 습동부 사이의 밀봉을 양호하게 할 수 있다. 또한, 전동기실내를 고압으로 하여, 선회스크롤에 걸리는 추진력을 용이하게 조정할 수 있으며, 전동기의 부하가 감소됨에 따라, 소비전력이 감소된다.
또한, 내부고압형 압축기는, 냉방운전시 밀폐용기의 온도가 외부온도보다 높기 때문에, 방열량이 증가해서 냉방능력이 향상된다. 그러나, 내부고압형은, 상기와 같이 밀폐용기로부터의 방열량이 많기 때문에, 난방시에는 불리하다.
이에 반해, 내부저압형의 경우, 난방운전시 밀폐용기의 온도가 외기온도와 별다른 차이가 없기 때문에, 밀폐용기로부터의 방열량이 작고, 이에 따라 난방능력이 높다. 특히, 고압냉매를 전동기실 및 부전동기실을 통해 토출하는 내부고압형에 비해 난방운전개시시의 시작특성이 좋다.
즉, 정지시에 압축부의 냉매가 기동과 동시에 압축되어, 그 고온고압의 냉매가스가 내부고압형과 같이 전동기실내를 통과하지 않고, 그대로 실내측열교환기로 공급되기 때문에, 기동시부터 충분한 냉매순환량을 확보할 수 있으며, 온도상승이 양호하게 이루어진다.
그러나, 내부저압형의 경우, 압축기에 공급된 윤활유가 냉매가스와 분리되지 않고 열교환회로로 토출되어 버린다. 이에 따라, 열교환능력이 저하될 뿐 아니라, 압축기내의 윤활유 부족으로 인해, 스크롤의 습동부가 시징될 우려가 있다.
또한, 내부저압형은, 흡입냉매가스가 전동기실내를 통과하고, 상기 전동기실내의 열에 의해 과열되기 때문에, 냉매가스의 밀도가 낮아지며 성능저하를 야기하기 쉽다.
따라서 본 발명의 목적은, 압축기를 내부고압형 또는 내부저압형으로 적절히 절환함으로써, 운전효율이 높은 공기조화기를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 다른 목적은, 난방운전시에 있어서, 상기 운전초기에는 압축기가 내부저압형으로서 운전되며, 소정 시간이 경과하면, 압축기가 내부고압형으로서 운전되는 공기조화기를 제공하는 것이다.
도 1a는 본 발명의 제 1실시예에 따른 내부고압형 압축기의 냉방운전시의 냉매회로를 나타낸 모식도,
도 1b는 본 발명의 제 1실시예에 따른 내부저압형 압축기의 난방운전시의 냉매회로를 나타낸 모식도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제 1실시예에 따른 압축기의 제 1변형예를 나타낸 모식도,
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 압축기의 제 2변형예를 나타낸 확대단면도,
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 압축기의 제 3변형예를 나타낸 확대단면도,
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 압축기의 제 4변형예를 나타낸 확대단면도,
도 6a는 본 발명의 제 1실시예에 따른 압축기의 제 5변형예를 나타낸 확대단면도,
도 6b는 도 6a의 절취단면도,
도 7은 본 발명의 제 1실시예에 따른 압축기의 제 6변형예를 나타낸 확대단면도,
도 8은 본 발명의 제 1실시예에 따른 압축기의 제 7변형예를 나타낸 확대단면도,
도 9는 본 발명의 제 1실시예에 따른 압축기의 제 8변형예를 나타낸 확대단면도,
도 10은 본 발명의 제 1실시예에 따른 압축기의 제 9변형예를 나타낸 확대단면도,
도 11은 본 발명의 제 1실시예에 따른 압축기의 제 10변형예를 나타낸 확대단면도,
도 12는 본 발명의 제 1실시예에 따른 압축기의 제 11변형예를 나타낸 확대단면도,
도 13은 본 발명의 제 1실시예에 따른 압축기의 제 12변형예를 나타낸 확대단면도,
도 14a는 본 발명의 제 2실시예에 따른 내부고압형 압축기의 냉방운전시의 냉매회로를 나타낸 모식도,
도 14b는 본 발명의 제 2실시예에 따른 내부저압형 압축기의 난방운전 초기의 냉매회로를 나타낸 모식도,
도 14c는 본 발명의 제 2실시예에 따른 내부고압형 압축기의 정상 난방운전시의 냉매회로를 나타낸 모식도,
도 15는 본 발명의 제 2실시예에 따른 압축기의 변형예를 나타낸 확대단면도,
도 16a는 본 발명의 제 3실시예에 따른 내부고압형 압축기의 냉방운전시의 냉매회로를 나타낸 모식도,
도 16b는 본 발명의 제 3실시예에 따른 내부저압형 압축기의 난방운전 초기의 냉매회로를 나타낸 모식도,
도 16c는 본 발명의 제 3실시예에 따른 내부고압형 압축기의 정상 난방운전시의 냉매회로를 나타낸 모식도,
도 17은 본 발명의 제 3실시예에 적용되는 압축기의 확대단면도,
도 18a는 본 발명의 제 4실시예에 따른 내부고압형 압축기의 냉방운전시의 냉매회로를 나타낸 모식도,
도 18b는 본 발명의 제 4실시예에 따른 내부저압형 압축기의 난방운전 초기의 냉매회로를 나타낸 모식도,
도 18c는 본 발명의 제 4실시예에 따른 내부고압형 압축기의 정상 난방운전시의 냉매회로를 나타낸 모식도,
도 19a는 본 발명의 제 4실시예의 변형예로서 내부고압형 압축기의 냉방운전시의 냉매회로를 나타낸 모식도,
도 19b는 본 발명의 제 4실시예의 변형예로서 내부저압형 압축기의 난방운전 초기의 냉매회로를 나타낸 모식도,
도 19c는 본 발명의 제 4실시예의 변형예로서 내부고압형 압축기의 정상 난방운전시의 냉매회로를 나타낸 모식도,
도 20은 종래의 내부고압형 압축기의 냉매회로를 나타낸 모식도,
도 21은 종래의 내부저압형 압축기의 냉매회로를 타나낸 모식도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
8 : 사방절환밸브 8a : 제 1절환포트
8b : 제 2절환포트 8c : 제 3절환포트
8d : 제 4절환포트 9 : 실외측열교환기
10 : 팽창밸브 11 : 실내측열교환기
100 : 압축기 101 : 밀폐용기
101a, 101b : 단부면 102 : 냉매토출실
103 : 전동기실 104 : 부전동기실
110 : 냉매압축부 111 : 흡입포트
112 : 토출포트 120 : 전동기
130 : 저압냉매흡입관 140 : 고압냉매토출관
150 : 제 1냉매유로관 160 : 제 2냉매유로관
상기 목적은, 본 발명의 제 1실시예에 따라, 압축기; 사방절환밸브; 상기 사방절환밸브를 통해서 상기 압축기의 고압냉매토출측과 저압냉매흡입측에 각각 선택적으로 절환접속되는 실외측열교환기 및 실내측열교환기; 및 상기 실외측열교환기와 실내측열교환기와의 사이에 접속되는 팽창밸브를 포함하는 공기조화기에 있어서, 상기 압축기는 밀폐용기를 구비하며, 상기 밀폐용기 내에는 흡입포트 및 토출포트가 구비되어 있는 냉매압축부와 상기 냉매압축부를 구동하는 전동기가 수납되어 있고, 밀폐용기의 내부는 상기 냉매압축부를 구획수단으로 하여 상기 전동기가 수납되어 있는 전동기실과 상기 냉매압축부의 토출포트측인 냉매토출실로 기밀적으로 구획되어 있으며, 상기 냉매압축부의 흡입포트에는 저압냉매흡입관이 접속되어 있고, 상기 냉매토출실에는 고압냉매토출관이 접속되어 있음과 동시에, 상기 전동기실에는 제 1냉매유로관 및 제 2냉매유로관이 상기 전동기실의 서로 다른 위치에 접속되어 있으며, 상기 사방절환밸브의 4개의 절환포트에 있어서, 제 1절환포트와 상기 흡입포트의 저압냉매흡입관이 접속되고, 제 2절환포트와 상기 냉매토출실의 고압냉매토출관이 접속되며, 제 3절환포트와 상기 전동기실의 제 1냉매유로관이 접속되고, 제 4절환포트와 상기 실내측열교환기가 접속되어 있음과 동시에, 상기 전동기실의 제 2냉매유로관은 상기 실외측열교환기측에 접속되어 있으며, 냉방운전시에는, 상기 제 1절환포트와 제 4절환포트가 연통되고, 상기 제 2절환포트와 상기 제 3절환포트가 연통되도록, 상기 사방절환밸브가 절환되어 상기 압축기가 내부고압형으로서 운전되며, 난방운전시에는, 상기 제 1절환포트와 상기 제 3절환포트가 연통되고, 상기 제 2절환포트와 제 4절환포트가 연통되도록, 상기 사방절환밸브가 절환되어 상기 압축기가 내부저압형으로서 운전되는 공기조화기에 의해 달성된다.
또한, 상기 전동기실의 냉매토출실과의 반대측에는, 상기 전동기의 구동축의 일단측을 축지하는 축수판에 의해 상기 전동기실과 연통가능한 부전동기실이 형성되어 있으며, 상기 제 2냉매유로관이 상기 부전동기실에 접속되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 저압냉매흡입관이, 상기 제 1냉매유로관 및 상기 고압냉매토출관을 상기 밀폐용기의 상기 냉매토출실측의 단부면에 유입하고, 상기 제 2냉매유로관을 상기 밀폐용기의 상기 전동기실측의 단부면에서 인출하여, 상기 밀폐용기의 동체주면에 배관하지 않음으로써, 압축기의 배관공간을 줄일 수 있으며, 상기 밀폐용기의 비틀림 없이 정밀한 조립이 이루어진다.
또한, 상기 전동기실의 냉매토출실측과의 반대측에 있어서, 상기 제 1냉매유로관과 상기 제 2냉매유로관을, 상기 밀폐용기의 축선 상의 점에 대한 소정 각을 갖고 상기 축선을 포함하는 가상의 수직면에 대해 대칭되도록, 상기 전동기실내에, 상기 가상의 수직면을 따라 냉매가스와 윤활유를 분리하는 유분리판을 설치함으로써, 냉매가스와 윤활유가 효과적으로 분리된다.
또한, 상기 밀폐용기의 상기 축선이 수직이 되도록 상기 밀폐용기를 수직으로 설치할 수 있으며, 상기 밀폐용기의 내부를 상기 냉매압축부를 구획수단으로서 상기 냉매압축부의 토출포트측의 냉매토출실과 상기 전동기가 수납되는 전동기실로 기밀적으로 구획할 수 있으며, 상기 냉매압축부의 흡입포트에 상기 밀폐용기의 측면측에서 저압냉매흡입관을 접속하고, 상기 냉매토출실에는 상기 저압냉매흡입관의 반대 측면에서 고압냉매토출관을 접속하며, 상기 전동기실에는 상기 제 1냉매유로관을 상기 고압냉매토출관과 동일 측면에서 접속하고, 상기 제 2냉매유로관을 상기 저압냉매흡입관과 동일 측면에서 접속하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 제 2실시예에 있어서는, 압축기; 사방절환밸브; 상기 사방절환밸브를 통해서 상기 압축기의 고압냉매토출측과 저압냉매흡입측에 각각 선택적으로 절환접속되는 실외측열교환기 및 실내측열교환기; 및 상기 실외측열교환기와 실내측열교환기와의 사이에 접속되는 팽창밸브를 포함한 공기조화기에 있어서, 상기 압축기는 밀폐용기를 구비하며, 상기 밀폐용기내에는 흡입포트 및 토출포트가 구비되어 있는 냉매압축부와 상기 냉매압축부를 구동하는 전동기가 수납되어 있고, 밀폐용기의 내부는 상기 냉매압축부를 구획수단으로 하여 상기 전동기가 수납되어 있는 전동기실과 상기 냉매압축부의 토출포트측인 냉매토출실로 기밀적으로 구획되어 있으며, 상기 전동기실의 냉매토출측과의 반대측에는 상기 전동기의 구동축을 축지하는 축수판에 의해 부전동기실이 형성되어 있고, 상기 사방절환밸브의 저압냉매도출측인 제 1절환포트에서 인출된 저압냉매흡입관이 두 개의 관으로 분기되는 바, 일 분기관은 제 1개폐밸브를 갖는 제 1저압냉매흡입관으로서 상기 냉매압축부의 흡입포트에 접속되어 있음과 동시에, 타 분기관은 제 2개폐밸브를 갖는 제 2저압냉매흡입관으로서 상기 전동기실에 접속되어 있으며, 상기 사방절환밸브의 고압냉매도입측인 제 2절환포트에 접속되는 고압냉매토출관은 두 개의 관으로 분기되는 바, 일 분기관은 제 3개폐밸브를 갖는 제 1고압냉매토출관으로서 상기 부전동기실에 접속되어 있음과 동시에, 타 분기관은 제 4개폐밸브를 갖는 제 2고압냉매토출관으로서 상기 냉매토출실에 접속되어 있으며, 또한, 상기 제 1저압냉매흡입관의 상기 제 1개폐밸브의 하측에서 상기 부전동기실에 이르며 제 5개폐밸브를 구비한 제 1바이패스관이 분기되어 있음과 동시에, 상기 전동기실과 상기 냉매토출실과의 사이에는 제 6개폐밸브를 갖는 제 2바이패스관이 설치되어 있으며, 상기 사방절환밸브의 제 3절환포트에는 상기 실외측열교환기가 접속되어 있고, 상기 사방절환밸브의 제 4절환포트에는 상기 실내측열교환기가 접속되어 있으며, 냉방운전시에는, 상기 사방절환밸브에 의해 상기 제 2절환포트와 상기 제 3절환포트가 연통되고, 상기 제 1절환포트와 상기 제 4절환포트가 연통되어 있음과 동시에, 상기 제 1개폐밸브, 상기 제 3개폐밸브 및 상기 제 6개폐밸브가 개방되고, 상기 제 2개폐밸브, 상기 제 4개폐밸브 및 상기 제 5개폐밸브가 폐쇄됨으로써, 상기 압축기가 내부고압형으로서 운전되고, 난방운전시에는, 상기 사방절환밸브에 의해 상기 제 2절환포트와, 상기 제 4절환포트가 연통되고, 상기 제 1절환포트와 상기 제 3절환포트가 연통됨과 동시에, 상기 제 2개폐밸브, 상기 제 4개폐밸브 및 상기 제 5개폐밸브가 개방되고, 상기 제 1개폐밸브, 제 3개폐밸브 및 제 6개폐밸브가 폐쇄됨으로써, 상기 압축기가 내부저압형으로서 운전되는 공기조화기에 의해 상기 제 1목적이 달성된다.
또한, 상기 난방운전이 개시되고 소정시간이 경과하면, 상기 제 2절환포트와 상기 제 4절환포트가 연통되고, 상기 제 1절환포트와 상기 제 3절환포트가 연통되는 동안, 상기 제 1개폐밸브, 상기 제 3개폐밸브 및 상기 제 6개폐밸브가 개방되고, 상기 제 2개폐밸브, 상기 제 4개폐밸브 및 상기 제 5개폐밸브가 폐쇄됨으로써, 상기 압축기가 내부고압형으로서 운전됨으로써 본 발명의 제 2목적이 달성된다.
또한, 상기 사방절환밸브의 저압냉매도출측인 제 1절환포트에서 인출된 저압냉매흡입관이 두 개의 관으로 분기되는 바, 일 분기관은 제 1개폐밸브를 갖는 제 1저압냉매흡입관으로서 상기 냉매압축부의 흡입포트에 접속되고, 타 분기관은 제 2저압냉매흡입관으로서 상기 전동기실에 접속됨과 동시에, 상기 제 2냉매흡입관의 단부에는 상기 전동기실측에서 냉매가 역류하는 것을 방지하기 위한 제 1역지밸브가 설치되어 있고, 또한, 상기 제 1저압냉매흡입관의 상기 제 1개폐밸브의 하측과 상기 전동기실과의 사이에는 제 2개폐밸브를 갖는 제 1바이패스관이 설치되어 있으며, 상기 사방절환밸브의 고압냉매도입측인 제 2절환포트와 상기 부전동기실이 고압냉매토출관에 의해 접속되어 있음과 동시에, 상기 냉매토출실과 상기 전동기실이 제 3개폐밸브를 갖는 제 2바이패스관을 통해 접속되어 있고, 또한, 상기 제 2바이패스관의 상기 제 3개폐밸브의 상측과 상기 부전동기실과의 사이에 제 4개폐밸브를 갖는 제 3바이패스관이 설치되어 있으며, 상기 전동기실과 상기 부전동기실을 구획하는 축수판에는, 상기 부전동기실측에서 상기 전동기실측으로 냉매가 역류하는 것을 방지하기 위한 제 2역지밸브가 설치되어 있으며, 상기 사방절환밸브의 제 3절환포트에는 상기 실외측열교환기가 접속되어 있고, 상기 사방절환밸브의 제 4절환포트에는 상기 실내측열교환기가 접속되어 있으며, 냉방운전시에는, 상기 사방절환밸브에 의해 상기 제 2절환포트와 상기 제 3절환포트가 연통되고, 상기 제 1절환포트와 상기 제 4절환포트가 연통됨과 동시에, 상기 제 1개폐밸브 및 상기 제 3개폐밸브가 개방되고, 제 2개폐밸브 및 제 4개폐밸브가 폐쇄됨으로써, 압축기가 내부고압형으로서 운전되고, 난방운전시에는, 상기 사방절환밸브에 의해 상기 제 2절환포트와 상기 제 4절환포트가 연통되고, 상기 제 1절환포트와 상기 제 3절환포트가 연통됨과 동시에, 상기 제 2개폐밸브 및 상기 제 4개폐밸브가 개방되며, 상기 제 1개폐밸브 및 상기 제 3개폐밸브가 폐쇄되고, 상기 압축기가 내부저압형으로서 운전되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 난방운전이 개시되고 소정시간이 경과하면, 상기 제 2절환포트와 상기 제 4절환포트가 연통되고, 상기 제 1절환포트와 상기 제 3절환포트가 연통되는 동안, 상기 제 1개폐밸브 및 상기 제 3개폐밸브가 개방되고, 상기 제 2개폐밸브 및 상기 제 4개폐밸브가 폐쇄됨으로써, 본 발명의 제2의 목적이 달성된다.
제 3실시예에 있어서, 압축기; 사방절환밸브; 상기 사방절환밸브를 통해서 상기 압축기의 고압냉매토출측과 저압냉매흡입측에 각각 선택적으로 절환접속되는 실외측열교환기 및 실내측열교환기; 및 상기 실외측열교환기와 실내측열교환기와의 사이에 접속되는 팽창밸브를 포함하는 공기조화기에 있어서, 상기 압축기는 밀폐용기를 구비하며, 상기 밀폐용기내에는 흡입포트 및 토출포트가 구비되어 있는 냉매압축부와 상기 냉매압축부를 구동하는 전동기가 수납되어 있고, 밀폐용기의 내부는 상기 냉매압축부를 구획수단으로 하여 상기 전동기가 수납되어 있는 전동기실과 상기 냉매압축부의 토출포트측인 냉매토출실로 기밀적으로 구획되어 있으며, 상기 냉매압축부에는 상기 흡입포트와 분리되어, 상기 전동기실측에서 상기 흡입포트에 이르는 냉매유입구가 구비되어 있고, 상기 흡입포트에는 상기 사방절환밸브의 저압냉매도출측인 제 1절환포트에서 인출된 저압냉매흡입관이 접속되어 있음과 동시에, 상기 냉매유입구에는 제 1개폐밸브가 설치되어 있으며, 상기 전동기실과 상기 사방절환밸브의 고압냉매도입측인 제 2절환포트가 제 2개폐밸브를 갖는 고압냉매토출관에 의해 접속되어 있음과 동시에, 상기 냉매토출실과 상기 고압냉매토출관의 상기 제 2개폐밸브의 하측이 제 3개폐밸브를 갖는 제 1바이패스관에 의해 접속되어 있고, 또한, 상기 제 1바이패스관의 상기 제 3개폐밸브의 상측과 상기 전동기실과의 사이에는 제 4개폐밸브를 갖는 제 2바이패스관이 설치되어 있으며, 상기 사방절환밸브의 상기 제 3절환포트에는 상기 실외측열교환기가 접속되어 있고, 상기 사방절환밸브의 제 4절환포트에는 상기 실내측열교환기가 접속되어 있으며, 냉방운전시에는, 상기 사방절환밸브에 의해 상기 제 2절환포트와 상기 제 3절환포트가 연통되고, 상기 제 1절환포트와 상기 제 4절환포트가 연통되어 있음과 동시에, 상기 제 2개폐밸브 및 상기 제 4개폐밸브가 개방되고, 상기 제 1개폐밸브 및 상기 제 3개폐밸브가 폐쇄됨으로써, 상기 압축기가 내부고압형으로서 운전되며, 난방운전시에는, 상기 사방절환밸브에 의해 상기 제 2절환포트와 상기 제 4절환포트가 연통되고, 상기 제 1절환포트와 상기 제 3절환포트가 연통됨과 동시에, 상기 제 1개폐밸브 및 상기 제 3개폐밸브가 개방되고, 상기 제 2개폐밸브 및 제 4개폐밸브가 폐쇄됨으로써, 상기 압축기가 내부저압형으로서 운전되는 것을 특징으로 하고 있으며, 이에 따라, 본 발명의 제 1목적이 달성된다.
또한, 상기 난방운전이 개시되고 소정시간이 경과하면, 상기 제 2절환포트와 상기 제 4절환포트가 연통되고, 상기 제 1절환포트와 상기 제 3절환포트가 연통되는 동안, 상기 제 2개폐밸브 및 상기 제 4개폐밸브가 개방되고, 상기 제 1개폐밸브 및 상기 제 3개폐밸브가 폐쇄됨으로써, 상기 압축기가 내부고압형으로서 운전됨으로써, 상기 제 2목적이 달성된다.
제 4실시에 있어서, 압축기; 사방절환밸브; 상기 사방절환밸브를 통해서 상기 압축기의 고압냉매토출측과 저압냉매흡입측에 각각 선택적으로 절환접속되는 실외측열교환기 및 실내측열교환기; 및 상기 실외측열교환기와 실내측열교환기와의 사이에 접속되는 팽창밸브를 포함하는 공기조화기에 있어서, 상기 압축기는 밀폐용기를 구비하며, 상기 밀폐용기내에는 흡입포트 및 토출포트가 구비되어 있는 냉매압축부와 상기 냉매압축부를 구동하는 전동기가 수납되어 있고, 밀폐용기의 내부는 상기 냉매압축부를 구획수단으로 하여 상기 전동기가 수납되어 있는 전동기실과 상기 냉매압축부의 토출포트측인 냉매토출실로 기밀적으로 구획되어 있으며, 상기 실외측열교환기와 실내측열교환기에 대한 냉매의 유동방향을 절환하는 제 1사방절환밸브와는 별도로, 상기 냉매토출실에서 토출되는 고압냉매의 유동방향을 절환하는 제 2사방절환밸브를 구비하고 있으며, 상기 냉매압축부의 흡입포트에는 상기 제 2사방절환밸브의 저압냉매도출측인 제 1절환포트에서 인출된 저압냉매흡입관이 접속되어 있고, 상기 냉매토출실에는 상기 제 2사방절환밸브의 고압냉매도입측인 제 2절환포트에 이르는 고압냉매토출관이 접속되어 있음과 동시에, 상기 전동기실에는 상기 제 1냉매유로관과 제 2냉매유로관이 상기 전동기실의 서로 다른 위치에 접속되어 있으며, 상기 제 1냉매유로관은 상기 제 2사방절환밸브의 제 3절환포트에 접속되어 있고, 상기 제 2냉매유로관, 상기 제 2사방절환밸브의 제 4절환포트, 상기 실외측열교환기 및 상기 실내측열교환기는, 각각 상기 제 1사방절환밸브의 소정의 절환포트에 접속되어 있으며, 냉방운전시에는, 상기 제 2사방절환밸브의 제 1절환포트와 상기 제 4절환포트가 연통되고, 동시에 상기 제 2사방절환밸브의 상기 제 2절환포트와 상기 제 3절환포트가 연통되며, 상기 제 1사방절환밸브에 의해, 상기 제 2냉매유로관과 상기 실외측열교환기가 연통되고, 동시에 상기 제 2사방절환밸브의 제 4절환포트와 상기 실내측열교환기가 연통됨으로써, 상기 압축기가 내부고압형으로서 운전되며, 난방운전시에는, 상기 제 2사방절환밸브의 제 2절환포트와 상기 제 4절환포트가 연통됨과 동시에, 상기 제 2사방절환밸브의 상기 제 1절환포트와 상기 제 3절환포트가 연통되어 있고, 상기 제 1사방절환밸브에 의해 제 2냉매유로관과 상기 실외측열교환기가 연통됨과 동시에, 상기 제 2사방절환밸브의 제 4절환포트와 상기 실내측열교환기가 연통됨으로써, 상기 압축기가 내부저압형으로서 운전되는 것을 특징으로 하고 있으며, 이에 따라, 상기 제 1목적이 달성된다.
또한, 상기 난방운전이 개시되고 소정시간이 경과하면, 상기 제 2사방절환밸브의 제 1절환포트와 상기 제 4절환포트가 연통됨과 동시에, 상기 제 2사방절환밸브의 상기 제 2절환포트와 상기 제 3절환포트가 연통되고, 상기 제 1사방절환밸브에 의해 상기 제 2냉매유로관과 상기 실내측열교환기가 연통됨과 동시에, 상기 제 2사방절환밸브의 제 4절환포트와 상기 실외측열교환기가 연통됨으로써, 상기 압축기가 내부고압형으로서 운전됨으로써, 상기 제 2목적이 달성된다.
상기 제 4실시예의 변형예로서, 상기 제 2냉매유로관은 두 개의 관으로 분기되는 바, 일방인 제 1분기관은 제 1개폐밸브를 통해 상기 제 1사방절환밸브의 제 1절환포트에 접속되어 있고, 타방인 제 2분기관은 제 2개폐밸브를 통해 상기 제 1사방절환밸브의 제 2절환포트에 접속되어 있으며, 상기 제 2사방절환밸브의 제 4절환포트에서 인출된 접속배관 또한 두 개의 관으로 분기되는 바, 일방인 제 3분기관은 제 3개폐밸브를 통해 상기 제 1사방절환밸브의 제 2절환포트에 접속되어 있고, 타방인 제 4분기관은 제 4개폐밸브를 통해 상기 제 1사방절환밸브의 제 1절환포트에 접속되어 있으며, 상기 제 1사방절환밸브의 제 3절환포트에는 상기 실외측열교환기가 접속되어 있고, 상기 제 4절환포트에는 상기 실내측열교환기가 접속되어 있으며, 냉방운전시에는, 상기 제 1 및 제 2사방절환밸브가 모두, 제 1절환포트와 상기 제 4절환포트가 연통되고, 제 2절환포트와 제 3절환포트가 연통되도록 절환되어 있고, 상기 제 2개폐밸브 및 제 4개폐밸브가 개방되고, 상기 제 1개폐밸브 및 제 3개폐밸브가 폐쇄됨으로써, 상기 압축기가 내부고압형으로서 운전되며, 난방운전시에는, 상기 제 1 및 제 2사방절환밸브가 모두, 제 2절환포트와 상기 제 4절환포트가 연통되고, 제 1절환포트와 제 3절환포트가 연통되도록 절환되어 있고, 상기 제 1개폐밸브 및 제 3개폐밸브가 개방되고, 상기 제 2개폐밸브 및 제 4개폐밸브가 폐쇄됨으로써, 상기 압축기가 내부저압형으로서 운전되는 것이 바람직하다.
이러한 경우에 있어서도, 상기 난방운전이 개시되고 소정시간이 경과하면, 상기 제 1사방절환밸브는 상기 난방운전시의 절환상태를 유지하고, 상기 제 2사방절환밸브가 상기 냉방운전시의 상태로 절환되면서, 상기 제 2개폐밸브 및 제 4개폐밸브가 개방되고, 상기 제 1개폐밸브 및 제 3개폐밸브가 폐쇄됨으로써, 상기 압축기가 내부고압형으로서 운전되는 것이 바람직하다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 제 1실시예에 대한 설명이다. 또한, 이하 설명하는 각각의 실시예에 있어서, 사방절환밸브, 실외측열교환기, 팽창밸브(또는, 모세관) 및 실내측열교환기를 포함하는 열교환회로에 대해서는, 도 20 및 도 21의 종래의 발명과 변경사항이 없으므로, 종래의 발명과 동일한 참조부호를 붙인다.
상기 제 1실시예에 따른 공기조화기는, 압축기(100)와, 사방절환밸브(8)와, 사방절환밸브(8)를 통해 압축기(100)의 고압냉매토출측과 저압냉매흡입측에 각각 선택적으로 절환접속되는 실외측열교환기(9) 및 실내측열교환기(11)와, 실외측열교환기(9)와 실내측열교환기(11)와의 사이에 접속된 팽창밸브(10)를 포함하는 냉매회로로 구성되어 있다. 또한 팽창밸브(10)는 모세관을 사용해도 좋다.
압축기(100)는 원통상의 밀폐용기(101)를 구비하며, 밀폐용기(101)에는 흡입포트(111) 및 토출포트(112)를 구비한 냉매압축부(110)와, 냉매압축부(110)를 구동하는 전동기(120)가 수납되어 있다. 밀폐용기(101)는 도시되지 않은 기판상에 밀폐용기(101)의 축선이 수평하도록 횡치상으로 설치되어 있다.
냉매압축부(110)는, 자세히 도시되어 있지는 않지만, 경판에 와류형 랩이 부착된 고정스크롤과, 전동기(120)에 의해 구동되는 선회스크롤이 맞물린 스크롤형 압축실을 구비하고 있다.
밀폐용기(101)의 내부는, 냉매압축부(110)의 고정스크롤측의 경판에 의해, 토출포트(112)측의 냉매토출실(102)과, 전동기(120)가 수납되어 있는 전동기실(103)로 기밀적으로 구획되어 있다. 또한, 전동기실(103)에는, 전동기(120)의 구동축(121)을 축지하는 축수판(122)이 설치되어 있으며, 축수판(122)에 의해 전동기실(103)의 냉매토출실(102)과의 반대측에는 부전동기실(104)이 형성되어 있다. 또한, 축수판(122)에는 임의의 수의 냉매유통공(123)이 천설되어 있다.
냉매압축부(110)의 흡입포트(111)에는, 사방절환밸브(8)의 저압냉매도입측인 제 1절환포트(8a)에서 저압냉매를 흡입하는 냉매흡입관(130)이 접속되어 있다. 냉매토출실(102)에는, 냉매압축부(110)에서 생성된 고압냉매를 사방절환밸브(8)의 고압냉매도출측인 제 2절환포트(8b)로 공급하는 냉매토출관(140)이 접속되어 있다.
전동기실(103)에는 제 1냉매유로관(150)의 일단이 접속되어 있고, 제 1냉매유로관(150)의 타단은 사방절환밸브(8)의 제 3절환포트(8c)에 접속되어 있다. 부전동기실(104)에는 제 2냉매유로관(160)의 일단이 접속되어 있고, 제 2냉매유로관(160)의 타단은 실외측열교환기(9)에 접속되어 있다. 사방절환밸브(8)의 또 다른 절환포트(8d)에는 실내측열교환기(11)가 접속되어 있다.
냉방운전시에는, 사방절환밸브(8)가 도 1a와 같이 절환되고, 제 1절환포트(8a)와 제 4절환포트(8d)가 연통되며, 제 2절환포트(8b)와 제 3절환포트(8c)가 연통된다.
이에 따라, 냉매압축부(110)에서 생성된 고온고압의 냉매가스가 냉매토출실(102)에서 냉매토출관(140), 제 2절환포트(8b), 제 3절환포트(8c) 및 제 1냉매유로관(150)을 통해 전동기실(103)로 유입됨에 따라, 압축기(100)의 내부가 고압이 되며, 제 2냉매유로관(160)을 통해 실외측열교환기(9)로 공급된다.
고온고압의 냉매가스는, 실외측열교환기(9)에서 실외공기와 열교환이 이루어지며, 실외로 열을 방출함으로써 응축하고 액화된다. 이 액냉매는, 팽창밸브(10)에서 감압되고, 저온저압의 기체와 액체의 두가지 상태로, 실내측열교환기(11)로 공급된다.
그리고, 실내측열교환기(11)를 통과하면서 증발된 저온저압의 냉매가스는 사방절환밸브(8)의 제 4절환포트(8d), 제 1절환포트(8a), 냉매흡입관(130) 및 흡입포트(111)를 통해 냉매압축부(110)로 되돌아간다.
이에 반해, 난방운전시에는, 사방절환밸브(8)가 도 1b와 같이 절환됨에 따라, 제 2절환포트(8b)와 제 4절환포트(8d)가 연통되고, 제 1절환포트(8a)와 제 3절환포트(8c)가 연통된다.
이에 따라, 냉매압축부(110)에서 생성된 고온고압의 냉매가스가 냉매토출실(102)에서 냉매토출관(140), 제 2절환포트(8b), 제 4절환포트(8d)를 통해 실내측열교환기(11)로 공급되고 난방이 이루어진다. 그리고, 팽창밸브(10) 및 실외측열교환기(9)를 통과한 저압의 냉매가스는 제 2냉매유로관(160)을 통해 부전동기실(104)측에서 전동기실(103)로 유입되고, 압축기의 내부가 저압으로 되며, 제 1냉매유로관(150), 제 3절환포트(8c), 제 1절환포트(8a), 냉매흡입관(130) 및 흡입포트(111)를 통해 냉매압축부(110)로 되돌아온다.
상기와 같이, 제 1실시예에 따르면, 사방절환밸브(8)를 조작함으로써, 압축기(100)를, 냉방운전시의 내부고압형 또는 난방운전시의 내부저압형으로 변경할 수 있다.
따라서, 냉방운전시에는, 밀폐용기(101)의 온도가 외기온도보다 높기 때문에, 방열량이 증가하며 냉방능력이 향상된다.
이에 반해, 난방운전시에는, 정지시에 압축실의 냉매가, 그 기동과 동시에 압축되어, 고온고압의 냉매가 내부고압형인 경우와 같이 전동기실을 통과하지 않고, 그대로 실내측열교환기로 공급되기 때문에, 기동시부터 충분한 냉매순환량이 확보되며 온도상승이 양호하게 이루어진다.
다음으로, 상기 제 1실시예에 따른 각 변형예에 대해 설명한다. 우선, 도 2a, 도 2b는 제 1실시예에 따른 제 1변형예를 나타낸 것으로서, 압축기(100)와 사방절환밸브(8)는 일체로 설치되는 것이 바람직하다. 도 2a는 사방절환밸브(8)가 내부고압형으로 절환된 상태이며, 도 2b는 사방절환밸브(8)가 내부저압형으로 절환된 상태를 나타내고 있다.
이 경우에는, 저압냉매흡입관(130) 및 제 1냉매유로관(150)을 상기 제 1실시예와 같이 밀폐용기(101)의 외측에 배관하는 것이 아니라, 밀폐용기(101)의 냉매토출실(102)측의 단부면(101a)에 부착하는 것이 바람직하다.
즉, 저압냉매흡입관(130)은 냉매토출실(102)의 내부를 통과하여 냉매압축부(110)의 흡입포트(111)에 접속되어 있고, 제 1냉매유로관(150)은 냉매토출실(102) 및 냉매압축부(110)를 통과하여 전동기실(103)내부에 유입됨으로써, 밀폐용기(101)의 주면(동체주면)측에 저압냉매흡입관(130) 및 제 1냉매유로관(150)의 배관공간을 만들지 않아도 된다. 또한, 같은 의미로, 제 2냉매유로관(160) 또한 밀폐용기(101)의 부전동기실(104)측의 단부면(101b)에 접속되는 것이 바람직하다.
또한, 도 3은 제 1실시예에 따른 제 2변형예를 나타낸 것으로서, 전동기(120)의 양단에 노출되어 있는 코일(124)과 대향하도록 제 1 및 제 2냉매유로관(150, 160)을 배치하고, 코일(124)에 냉매가스를 분사함으로써, 가스와 윤활유가 효율적으로 분리되고, 특히 난방운전시에, 전동기실(103) 및 부전동기실(104) 내부의 유면높이H를 유지할 수 있다.
또한, 도 3에 쇄선으로 도시된 바와 같이, 저압냉매흡입관(130)을 밀폐용기(101)의 냉매토출실(102)측의 단부면(101a)에서 냉매토출실(102) 내부로 유입해서, 냉매압축부(110)의 흡입포트(111)에 접속할 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2냉매유로관(150, 160) 중에서, 예를 들어, 제 2냉매유로관(160)을, 부전동기실(104)의 상부코너 또는 부전동기실(104)측의 단부면(101b)에 배치할 수 있다.
또한, 도 4는 제 1실시예에 따른 제 3변형예를 나타낸 것으로서, 저압냉매흡입관(130), 제 1냉매유로관(150) 및 고압냉매토출관(140)을 밀폐용기(101)의 일 단부면(101a)측에 부착함과 동시에, 제 2냉매유로관(160)을 밀폐용기(101)의 타 단부면(101b)에 부착한다.
이에 따라, 밀폐용기(101)의 동체주의(101c)에 배관하지 않아도 되므로, 압축기(100)의 주위에 단열재를 부착하는 경우, 그 작업이 용이하게 이루어진다. 또한, 밀폐용기(101)의 비틀림 없이, 정교한 조립이 가능하다.
또한, 상기 제 3변형예에 있어서, 저압냉매흡입관(130)은 냉매토출실(102)내를 통과해서 냉매압축부(110)의 흡입포트(111)에 접속되어 있고, 제 1냉매유로관(150)은 냉매토출실(102) 및 냉매압축부(110)를 관통해서 전동기실(103)내로 유입되어 있다.
도 5는 제 1실시예에 따른 제 4변형예를 나타낸 것으로서, 제 1냉매유로관(150)은 전동기(120)의 부전동기실(104)측 코일(124)의 상부에 설치되어있으며, 제 1냉매유로관(160)은 부전동기실(104)의 상부에 설치되거나, 쇄선으로 도시된 바와 같이, 부전동기실(104)측의 단부면(101b)에 설치된다. 이에 따라, 전동기(120)에 의해 냉매가스가 가열되는 것이 방지되며, 난방시 압축성능이 향상된다.
또한, 냉매압축부(110)측의 전동기실(103)과 부전동기실(104) 사이의 차압이 감소하기 때문에, 부전동기실(104)내의 유면높이H가 저하하는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 도 6a 및 도 6b는 제 1실시예에 따른 제 5변형예를 나타낸 것으로서, 제 1냉매유로관(150) 및 제 2냉매유로관(160)을 모두 부전동기실(104)의 상부에 설치한다. 이러한 경우, 바람직하게는, 제 1냉매유로관(150) 및 제 2냉매유로관(160)이 밀폐용기(101)의 축선인 구동축(121)의 축선을 포함한 가상의 수직면에 대해 좌우대칭되도록 설치하거나, 상기 축선 상의 점에 대한 소정의 각을 갖고 설치되며, 이들 사이에 유분리판(125)을 설치한다. 이에 따라, 냉매가스와 윤활유가 효율적으로 분리되며, 상기 제 4변형예와 같이, 전동기(120)에 의해 냉매가스가 가열되는 것이 방지되며, 난방시 압축성능이 향상된다.
도 7은 제 1실시예에 따른 제 6변형예를 나타낸 것으로서, 제 1냉매유로관(150)을 전동기(120)의 상부중앙과 대향하는 위치에 설치함과 동시에, 제 2냉매유로관(160)을 부전동기실(104)측에 설치함으로써, 전동기(120) 양측의 유면높이H를 거의 동일하게 유지할 수 있으며, 상기 제 4변형예와 같이, 전동기(120)에 의해 냉매가스가 가열되는 것이 방지되며, 난방시 압축성능이 향상된다. 또한, 상기 제 6변형예에 있어서, 제 2냉매유로관(160)을 전동기(120)의 부전동기실(104)측 코일(124)과 대향하는 위치에 설치된다.
또한, 도 8은 제 1실시예에 따른 제 7변형예를 나타낸 것으로서, 제 1냉매유로관(150) 및 제 2냉매유로관(160)은 모두, 전동기(120)의 상부중앙과 대향하는 위치에 밀폐용기(101)의 원주방향을 따라 소정 간격을 두고 배치되어 있으며, 일방의 냉매유로관을 통해 전동기(120)에 냉매가스를 유입되고, 가스와 윤활유가 효율적으로 분리된다. 또한, 전동기(120) 양측의 유면높이H가 거의 동일하게 유지된다.
도 9는 제 1실시예에 따른 제 8변형예를 나타낸 것으로서, 상기 제 7변형예와는 달리, 제 1냉매유로관(150) 및 제 2냉매유로관(160)은, 전동기(120)와 냉매압축부(110)와의 사이에서 밀폐용기(101)의 원주방향을 따라 소정 간격을 두고 배치되어도 좋다(배치되는 것이 바람직하다). 이에 따라, 전동기(120)의 양측의 유면높이H가 거의 동일하게 유지된다. 또한, 전동기(120)에 의해 냉매가스가 가열되는 것이 방지되며, 난방시 압축성능이 향상된다.
상기 제 2변형예 내지 제 8변형예에 있어서, 저압냉매흡입관(130) 및 고압냉매토출관(140)은, 밀폐용기(101)의 냉매토출실(102)측의 단부면(101a)에 부착되어 있지만, 도 10의 제 1실시예에 따른 제 9변형예와 같이, 제 1냉매유로관(150) 및 제 2냉매유로관(160)을 부전동기실(104)측의 단부면(101b)에 배치함에 따라, 상기 제 3변형예와 마찬가지로, 밀폐용기(101)의 동체주면(101c)에 배관하지 않아도 되므로, 압축기(100) 주위에 단열재를 부착하는 경우, 그 작업이 용이하게 이루어진다.
또한, 밀폐용기(101)의 비틀림 없이, 정교하게 조립할 수 있으며, 전동기(120) 양측의 유면높이H를 거의 동일하게 유지할 수 있으며, 전동기(120)에 의해 냉매가스가 가열되는 것이 방지되며, 난방시 압축성능이 향상된다.
도 11은 제 1실시예에 따른 제 10변형예를 나타낸 것으로서, 종치형 압축기(100)가 도시되어 있다. 즉, 밀폐용기(101)의 축선이 수직이 되도록, 도시되지 않은 기판(베이스 프레임) 상에 상기 밀폐용기가 수직으로 설치된 경우, 밀폐용기(101)의 내부에는, 냉매압축부(110)가 상방에 놓이며, 그 구동수단인 전동기(120)가 하방에 놓이도록 수납되어 있다. 따라서, 밀폐용기(101)는, 상부에서부터 냉매토출실(102), 전동기실(103) 및 부전동기실(104) 순으로 배치되어 있다.
상기 종치형 압축기(100)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 냉매토출실(102)에 접속되어 있는 고압냉매토출관(140) 및 전동기실(103)에 접속되어 있는 제 1냉매유로관(150)은, 밀폐용기(101)의 우측면에 배치하며, 흡입포트(111)에 접속되어 있는 저압냉매흡입관(130) 및 전동기실(103)에 접속되어 있는 제 2냉매유로관(160)은, 밀폐용기(101)의 좌측면에 배치하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 밀폐용기(101)의 각 단부면(101a, 101b)측에 배관하지 않아도 되며, 압축기(100)의 배치공간 중에서, 높이 방향의 공간을 줄일 수 있다.
또한, 제 1 및 제 2냉매유로관(150, 160)을 전동기(120) 상부측 코일(124) 부분에 배치함으로써, 냉매가스와 윤활유의 분리효과를 높일 수 있으며, 전동기(120)에 의해 냉매가스가 가열되는 것이 방지되며, 난방시 압축성능이 향상된다.
도 12는 제 1실시예에 따른 제 11변형예를 나타낸 것으로서, 횡치형의 내부저압형 압축기가 도시되어 있다. 즉, 저압냉매흡입관(130)은 전동기실(103)내에서 냉매압축부(110)측의 전동기(120) 코일(124)을 향하고 있으며, 전동기(120)의 부전동기실(104)측 코일(124)과 대응하는 부분에는 바이패스관(17)이 인출되어 있고, 바이패스관(17)은 냉매압축부(110)의 흡입포트(111)에 접속되어 있다.
또한, 이러한 경우, 저압냉매흡입관(130)은 사방절환밸브(8)의 제 1절환포트(8a)에 접속되어 있으며, 냉매토출실(102)의 고압냉매토출관(140)은 사방절환밸브(8)의 제 2절환포트(8b)에 접속되어 있다. 또한, 사방절환밸브(8)의 제 3절환포트(8c)에는, 실외측열교환기(9)가 접속되어 있으며, 또 다른 제 4절환포트(8d)에는, 실내측열교환기(11)가 접속되어 있다.
상기 제 11변형예에 따르면, 냉방운전시 및 난방운전시에, 저압냉매흡입관(130)으로부터의 저압냉매가스가 항상 전동기실(103) 내부를 통해 냉매압축부(110)로 되돌아온다. 상기 구조의 내부저압형 압축기는, 부전동기실(104)의 유면높이H를 높게 유지할 수 있다.
도 13은 제 1실시예에 따른 제 12변형예를 나타낸 것으로서, 내부고압형 전용 횡치형 압축기를 도시하고 있다. 즉, 저압냉매흡입관(130)은 냉매압축부(110)의 흡입포트(111)에 접속되어 있다. 또한, 전동기(120)의 부전동기실(104)측의 코일(124)에 대응하는 부분에서 제 2냉매유로관(160)이 인출되어 있지만, 전동기(120)의 냉매압축부(110)측의 코일(124)에 대응하는 부분에서 바이패스관(171)이 인출되어 있고, 바이패스관(171)은 냉매토출실(102)에 접속되어 있다.
이러한 경우, 저압냉매흡입관(130)은 사방절환밸브(8)의 제 1절환포트(8a)에 접속되어 있으며, 제 2냉매유로관(160)은 사방절환밸브(8)의 제 2절환포트(8b)에 접속된다. 또한, 사방절환밸브(8)의 제 3절환포트(8c)에는 실외측열교환기(9)가 접속되어 있으며, 나머지 제 4절환포트(8d)에는 실내측열교환기(11)가 접속되어 있다.
상기 제 12변형예에 따르면, 냉방운전, 난방운전 어느 때라도(모두), 냉매토출실로(102)로부터의 고온고압의 냉매가스가 항상 전동기실(103)의 내부를 통해 제 2냉매유로관(160)에서 토출된다. 상기 구조의 내부고압형 압축기는, 상기 제 11변형예와 마찬가지로, 부전동기실(104)의 유면높이H를 높게 유지할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 제 2실시예를 도 14a 내지 도 14c를 통해 설명한다. 상기 제 2실시예에 따르면, 압축기를, 내부고압형에 의한 냉방운전(도 14a), 내부저압형에 의한 난방운전(도 14b), 또는 내부고압형에 의한 난방운전(14c)으로 변경할 수 있다.
상기 제 2실시예에 있어서, 압축기(200)의 참조부호를 200으로 표시하고 있지만, 그 기본적인 구성은 상기 제 1실시예의 압축기(100)와 동일하기 때문에, 제 1실시예와 동일 또는 유사한 구성요소에는 제 1실시예에서 사용한 참조부호를 붙이고 있다. 자세한 구성에 대해서는, 상기 제 1실시예를 참조하기 바란다.
즉, 제 2실시예에 따른 압축기(200)에 있어서도, 압축기(100)와 마찬가지로, 횡치형의 원통상 밀폐용기(101)를 구비하고 있으며, 밀폐용기(101)내에는 흡입포트(111) 및 토출포트(112)를 갖는 냉매압축부(110)와, 냉매압축부(110)를 구동하는 전동기(120)가 수납되어 있다.
밀폐용기(101)의 내부는, 냉매압축부(110)를 구동수단으로, 냉매압축부(110)의 토출포트(112)측인 냉매토출실(102)과, 전동기(120)가 수납되어 있는 전동기실(103)로 기밀적으로 구획되어 있다.
전동기실(103)의 냉매토출실(102)과의 반대측에는, 전동기(120)의 구동축(121)을 축지하는 축수판(122)에 의해 부전동기실(104)이 형성되어 있다. 또한, 축수판(122)에는 임의의 수의 냉매유통공이 천설되어 있고, 전동기실(103)과 부전동기실(104)은 서로 연통되어 있다.
상기 제 2실시예에 있어서, 사방절환밸브(8)의 저압냉매도출측인 제 1절환포트(8a)에서 인출된 저압냉매흡입관(130)은, 두 개의 관으로 분기되는 바, 그 일방인 제 1분기흡입관(131)은 냉매압축부(110)의 흡입포트(111)에 직접 접속되어 있다. 제 1분기흡입관(131)에는 제 1개폐밸브(210)가 설치되어 있다. 타방인 제 2분기흡입관(132)은 전동기실(103)에 접속되어 있고, 제 2분기흡입관(132)에는 제 2개폐밸브(211)가 설치되어 있다.
또한, 사방절환밸브(8)의 고압냉매도입측인 제 2절환포트(8b)에 접속되어 있는 고압냉매토출관(140) 또한 두 개의 관으로 분기되는 바, 그 일방인 제 1분기토출관(141)은 부전동기실(104)에 접속되어 있다. 제 1분기토출관(141)에는, 제 3개폐밸브(212)가 설치되어 있다. 타방인 제 2분기토출관(142)은 냉매토출실(102)에 접속되어 있다. 제 2분기토출관(142)에는, 제 4개폐밸브(213)가 설치되어 있다.
또한, 제 1분기흡입관(131)의 제 1개폐밸브(210)의 하측에서, 부전동기실(104)에 이르는 제 1바이패스관(133)이 분기되어 있다. 제 1바이패스관(133)에는, 제 5개폐밸브(214)가 설치되어 있다. 또한, 전동기실(103)과 냉매토출실(102)과의 사이에는 제 2바이패스관(143)이 설치되어 있고, 제 2바이패스관(143)에는 제 6개폐밸브(215)가 구비되어 있다. 또한, 제 2바이패스관(143)은, 제 2분기토출관(142)의 제 4개폐밸브(213)의 상측과 전동기실(103)과의 사이에 배관해도 된다.
상기 실시예에 있어서, 사방절환밸브(8)의 제 3절환포트(8c)에는, 실외측열교환기(9)가 접속되어 있고, 사방절환밸브(8)의 제 4절환포트(8d)에는, 실내측열교환기(11)가 접속되어 있다.
냉방운전시에는, 도 14a에 도시된 바와 같이, 사방절환밸브(8)에 의해, 제 2절환포트(8b)와 제 3절환포트(8c)가 연통되고, 제 1절환포트(8a)와 제 4절환포트(8d)가 연통되어 있음과 동시에, 제 1개폐밸브(210), 제 3개폐밸브(212) 및 제 6개폐밸브(125)가 개방되고, 제 2개폐밸브(211), 제 4개폐밸브(213) 및 제 5개폐밸브(124)가 폐쇄된다.
이에 따라, 저압냉매가스가 저압냉매흡입관(130) 및 제 1분기흡입관(131)을 통해 냉매압축부(110)로 흡입되며, 냉매압축부(110)에서 생성된 고온고압의 냉매가스는 냉매토출실(102), 제 2바이패스관(143), 전동기실(103), 부전동기실(104), 제 1분기토출관(141), 고압냉매토출관(140) 및 사방절환밸브(8)를 경유해서 실외측열교환기(9)측으로 공급된다.
이에 따라, 냉방운전시에는 압축기(200)가 내부고압형으로서 운전되며, 내부저압형에 비해 효율적인 운전이 이루어진다.
한편, 난방운전시에는, 도 14b에 도시된 바와 같이, 사방절환밸브(8)에 의해 제 2절환포트(8b)와, 제 4절환포트(8d)가 연통되며, 제 1절환포트(8a)와 제 3절환포트(8c)가 연통됨과 동시에, 제 2개폐밸브(211), 제 4개폐밸브(213) 및 제 5개폐밸브(214)가 개방되고, 제 1개폐밸브(210), 제 3개폐밸브(212) 및 제 6개폐밸브(215)가 폐쇄된다.
이에 따라, 저압냉매가스가 저압냉매흡입관(130) 및 제 2분기흡입관(132)을 통해 전동기실(103)로 유입되고, 부전동기실(104)에서 제 1바이패스관(133)을 경유해서 냉매압축부(110)의 흡입포트(111)에서 흡입된다. 그리고, 냉매압축부(110)에서 생성된 고온고압의 냉매가스는 냉매토출실(102), 제 2분기토출관(142), 고압냉매토출관(140) 및 사방절환밸브(8)를 경유해서 실내측열교환기(11)로 공급된다.
이에 따라, 난방운전시에는 압축기(200)가 내부저압형으로서 운전되고, 고온고압의 냉매가스가 전동기실(103)을 통과하지 않으므로, 기동시부터 단시간내에 실내측열교환기(11)에서 온풍이 분사된다. 예를 들면, 내부고압형 압축기를 이용하여 난방을 하는 경우, 기동시부터 온풍토출까지 약 3분 정도의 시간이 소요되는 반면, 상기 실시예에 의하면, 소요시간을 약 1분까지도 단축할 수 있다.
그리고, 난방운전개시후 소정 시간이 경과하면, 제 2절환포트(8b)와 제 4절환포트(8d)가 연통되고, 제 1절환포트(8a)와 제 3절환포트(8c)가 연통되는 동안, 제 1개폐밸브(210), 제 3개폐밸브(212) 및 제 6개폐밸브(215)가 개방되고, 제 2개폐밸브(211), 제 4개폐밸브(213), 제 5개폐밸브(214)가 폐쇄됨으로써, 압축기(200)가 내부고압형으로 절환된다. 상기 냉매의 유동방향이 도 14c에 도시되어 있다. 이에 따라, 냉방운전시와 마찬가지로, 난방운전이 효율적으로 이루어진다.
상기 제 2실시예에 있어서, 제 1개폐밸브(210), 제 3개폐밸브(212), 제 4개폐밸브(213), 제 5개폐밸브(214) 및 제 6개폐밸브(215)는 솔레노이드 밸브를 이용하며, 냉매회로의 절환제어가 정확하게 이루어진다. 제 2개폐밸브(211)는 역지밸브를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 제 3개폐밸브(212)로서 역지밸브를 이용하는 것도 바람직하다.
다음으로, 도 15는 제 2실시예에 따른 변형예를 도시하고 있다. 상기 변형예에 따른 압축기(200)는, 다음과 같은 배관 및 절환밸브를 구비하고 있다.
사방절환밸브(8)의 저압냉매도출측의 제 1절환포트(8a)로부터 인출된 저압냉매흡입관(130)은, 두 개의 관으로 분기되는 바, 일방인 제 1분기흡입관(135)은 냉매압축부(110)의 흡입포트(111)에 직접 연결되어 있으며, 제 1분기흡입관(135)에는 제 1개폐밸브(220)가 설치되어 있다.
타방인 제 2분기흡입관(136)은 전동기실(103)에 접속되어 있다. 이러한 경우, 제 2분기흡입관(136)의 관단에는 전동기실(103)측에서 냉매가 역류하는 것을 방지하기 위한 제 1역지밸브(230)가 설치되어 있다.
또한, 제 1분기흡입관(135)의 제 1개폐밸브(220)의 하측과 전동기실(103)과의 사이에는 제 1바이패스관(137)이 설치되어 있다. 제 1바이패스관(137)에는 제 2개폐밸브(221)가 구비되어 있다.
사방절환밸브(8)의 고압냉매도입측인 제 2절환포트(8b)(도 14a를 참조)와, 부전동기실(104)은 고압냉매토출관(140)에 의해 접속되어 있다.
또한, 냉매토출실(102)과 전동기실(103)이 제 2바이패스관(145)을 통해 접속되어 있다. 제 2바이패스관(145)에는 제 3개폐밸브(222)가 설치되어 있다. 제 2바이패스관(145)에서 냉매는 냉매토출실(102)에서 전동기실(103)로 유동하며, 제 2바이패스관(145)의 제 3개폐밸브(222)의 상측과 부전동기실(104)과의 사이에, 제 4개폐밸브(223)를 갖는 제 3바이패스관(146)이 설치되어 있다.
상기 변형예에 있어서는, 전동기실(103)과 부전동기실(104)과의 사이에 축수판(122)과는 별도로, 연통공(127)을 갖는 격벽(126)이 설치되어 있고, 격벽(126)의 연통공(127)에는, 부전동기실(104)측에서 전동기실(103)측으로 냉매가 역류하는 것을 방지하기 위한 제 2역지밸브(231)가 설치되어 있다. 또한, 축수판(122)의 연통공에 제 2역지밸브(231)를 설치하는 것도 바람직하며, 이러한 경우에는, 일부러 격벽(126)을 설치할 필요가 없다.
도 15에 도시되어 있지는 않지만, 상기 실시예와 동일하게, 사방절환밸브(8)의 제 3절환포트(8c)에는 실외측열교환기(9)가 접속되어 있으며, 사방절환밸브(8)의 제 4절환포트(8d)에는 실내측열교환기(11)가 접속되어 있다.
상기 변형예에 있어서, 냉방운전시에는, 사방절환밸브(8)에 의해 제 2절환포트(8b)의 고압냉매토출관(140)과 제 3절환포트(8c)의 실외측열교환기(9)가 연통되고, 제 1절환포트(8a)의 저압냉매흡입관(130)과 제 4절환포트(8d)의 실내측열교환기(11)가 연통되어 있음과 동시에, 제 1개폐밸브(220) 및 제 3개폐밸브(222)는 개방되고, 제 2개폐밸브(221) 및 제 4개폐밸브(223)는 폐쇄되며, 압축기(220)가 내부고압형이 되어 운전된다.
즉, 실내측열교환기(11)로부터의 저압냉매는, 저압냉매흡입관(130) 및 제 1분기흡입관(135)을 통해 흡입포트(111)에서 냉매압축부(110)로 흡입된다. 그리고, 냉매압축부(110)에서 생성된 고온고압의 냉매가스는, 제 2바이패스관(145)을 통해 전동기실(103)로 공급된다. 이에 따라, 제 1역지밸브(230)가 폐쇄된다. 그 후, 고온고압의 냉매가스는, 제 2역지밸브(231)를 가압개방함으로써 부전동기실(104)내로 유입되며, 고온냉매토출관(140) 및 사방절환밸브(8)를 경유해서 실외측열교환기(9)로 공급된다.
그러나, 난방동작시에는, 사방절환밸브(8)에 의해 제 2절환포트(8b)의 고압냉매토출관(140)과 제 4절환포트(8d)의 실내측열교환기(11)가 연통되며, 제 1절환포트(8a)의 저압냉매흡입관(130)과 제 3절환포트(8c)의 실외측열교환기(9)가 연통됨과 동시에, 제 2개폐밸브(221) 및 제 4개폐밸브(223)가 개방되며, 제 1개폐밸브(220) 및 제 3개폐밸브(222)가 폐쇄됨으로써, 압축기(200)가 내부저압형으로서 운전된다.
즉, 실외측열교환기(9)로부터의 저압냉매는 저압냉매흡입관(130) 및 제 2분기흡입관(136)을 통해 전동기실(103)내로 유입되어 압축기의 내부가 저압으로 된다. 그 후, 제 1바이패스관(137)을 통해 흡입포트(111)로부터 냉매압축부(110)로 흡입된다. 그리고, 냉매압축부(110)에서 생성된 고온고압의 냉매가스가 냉매토출실(102)에서 제 2바이패스관(146)을 통해 부전동기실(104)내로 공급된다. 이에 따라, 제 2역지밸브(231)가 폐쇄된다. 그 후, 고온고압의 냉매가스는, 고온냉매토출관(140) 및 사방절환밸브(8)를 경유해서 실내측열교환기(11)로 공급된다.
그리고, 상기 난방운전이 개시되고 소정시간이 경과하면, 사방절환밸브(8)는 그 상태를 유지하면서, 제 1개폐밸브(220) 및 제 3개폐밸브(222)가 개방되고, 제 2개폐밸브(221) 및 제 4개폐밸브(223)가 폐쇄됨으로써, 압축기(200)가 내부고압형으로서 운전된다.
상기 변형예에 있어서, 제 1개폐밸브(220)와 제 2개폐밸브(221)는, 일방이 개폐되면 타방이 폐쇄되는 연동개폐밸브로서, 밸브의 절환제어에 효과적이다. 마찬가지로, 제 3개폐밸브(222)와 제 4개폐밸브(223)도 일방이 개폐되면 타방이 폐쇄되는 연동개폐밸브를 이용하는 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명에 따른 제 3실시예를 도 16a 내지 16c를 참조하여 설명한다. 상기 제 3실시예에 있어서도, 압축기를, 내부고압형에 의한 냉방운전(도 16a), 내부저압형에 의한 난방운전(도 16b), 또는 내부고압형에 따른 난방운전(도 16c)으로 변경할 수 있다.
상기 제 3실시예에 있어서, 압축기의 참조부호를 300으로 표시하고 있지만, 그 기본적인 구성은 상기 제 1실시예의 압축기(100)와 동일하기 때문에, 제 1실시예와 동일 또는 유사한 구성요소에는 제 1실시예에서 사용한 참조부호를 붙이고 있다. 자세한 구성에 대해서는, 상기 제 1실시예를 참조하기 바란다.
즉, 제 2실시예에 따른 압축기(200)에 있어서도, 압축기(100)와 마찬가지로, 횡치형의 원통상 밀폐용기(101)를 구비하고 있으며, 밀폐용기(101)내에는 흡입포트(111) 및 토출포트(112)를 갖는 냉매압축부(110)와, 냉매압축부(110)를 구동하는 전동기(120)가 수납되어 있다.
밀폐용기(101)의 내부는, 냉매압축부(110)를 구동수단으로서, 냉매압축부(110)의 토출포트(112)측의 냉매토출실(102)과, 전동기(120)가 수납되어 있는 전동기실(103)로 기밀적으로 구획되어 있다.
전동기실(103)의 냉매토출실(102)과의 반대측에는, 전동기(120)의 구동축(121)을 축지하는 축수판(122)에 의해 부전동기실(104)이 형성되어 있다. 또한, 축수판(122)에는 임의의 수의 냉매유통공이 천설되어 있고, 전동기실(103)과 부전동기실(104)이 서로 연통되어 있으므로, 실질적으로는 하나의 공간이다.
그러나, 상기 제 3실시예에 따르면, 도 17에서 확대되어 도시된 바와 같이, 냉매압축부(110)에는, 흡입포트(111)와는 분리되어, 전동기실(103)측에서 흡입포트(111)로 이르는 냉매유입구(113)가 구비되어 있다.
흡입포트(111)에는, 사방절환밸브(8)의 저압냉매도출측인 제 1절환포트(8a)에서 인출된 저압냉매흡입관(130)이 접속되어 있다. 또한, 냉매유입구(113)에는, 제 1개폐밸브(310)가 설치되어 있으며, 제 1개폐밸브(310)는, 스프링수단(311)에 의해, 평소에는 유입구를 개방하도록 부세되어 있고, 전동기실(103)의 내부 압력이 소정 이상으로 상승하게 되면, 냉매유입구(113)가 폐쇄되도록 상기 스프링부세가 조절된다.
부전동기실(104)과 사방절환밸브(8)의 고압냉매도입측인 제 2절환포트(8b)는, 고압냉매토출관(140)에 의해 접속되어 있다. 고압냉매토출관(140)에는 제 2개폐밸브(320)가 설치되어 있다. 상기 제 3실시예에 있어서, 제 2개폐밸브(320)는, 고압냉매토출관(140)측에서 부전동기실(104)측으로의 냉매가 역류하는 것을 방지하기 위한 역지밸브로서, 부전동기실(104)과 고압냉매토출관(140)의 접속부분에 배치되어 있다.
고압냉매토출관(140)의 제 2개폐밸브(320)의 하측과 냉매토출실(102)이 제 1바이패스관(172)에 의해 접속되어 있다. 제 1바이패스관(172)에는, 제 3개폐밸브(330)가 구비되어 있다.
또한, 제 1바이패스관(172)에서 냉매는 냉매토출실(102)측에서 고압냉매토출관(140)측으로 유동하게 되며, 제 1바이패스관(172)의 제 3개폐밸브(330)의 상측과 전동기실(103)과의 사이에는, 제 4개폐밸브(340)를 구비한 제 2바이패스관(173)이 설치되어 있다. 또한, 제 3개폐밸브(330)와 제 4개폐밸브(340)로서는, 일방이 개방되면 타방이 폐쇄되는 연동개폐밸브가 이용되고 있다.
상기 실시예에 있어서도, 사방절환밸브(8)의 제 3절환포트(8c)에는 실외측열교환기(9)가 접속되어 있고, 사방절환밸브(8)의 제 4절환포트(8d)에는 실내측열교환기(11)가 접속되어 있다.
냉방운전시에는, 도 16a에 도시된 바와 같이, 사방절환밸브(8)에 의해, 제 2절환포트(8b)의 고압냉매토출관(140)과 제 3절환포트(8c)의 실외측열교환기(9)가 연통되어 있으며, 제 1절환포트(8a)의 저압냉매흡입관(130)과 제 4절환포트(8d)의 실내측열교환기(11)가 연통되어 있음과 동시에, 제 4개폐밸브(340)가 개방되고, 제 3개폐밸브(330)가 폐쇄됨으로써, 압축기(100)가 내부고압형으로 운전된다.
즉, 실내측열교환기(11)측으로부터의 저압냉매가스는, 저압냉매흡입관(130) 및 흡입포트(111)를 통해 냉매압축부(110)로 흡입되며, 냉매압축부(110)에서 생성된 고온고압의 냉매가스는, 냉매토출실(102)에서 제 2바이패스관(173)을 통해 전동기실(103) 내부로 공급된다. 이에 따라, 전동기실(103)의 내부가 고압으로 되며, 제 1개폐밸브(310)에 의해 냉매유입구(113)가 폐쇄된다. 그 후, 고온고압의 냉매가스는, 부전동기실(104), 제 2개폐밸브(320), 고압냉매토출관(140) 및 사방절환밸브(8)를 경유해서 실외측열교환기(9)로 공급된다.
난방운전시에는, 도 16b에 도시된 바와 같이, 사방절환밸브(8)에 의해 제 2절환포트(8b)의 고압냉매토출관(140)과 제 4절환포트(8d)의 실내측열교환기(11)가 연통되어 있으며, 제 1절환포트(8a)의 저압냉매흡입관(130)과 제 3절환포트(8c)의 실외측열교환기(9)가 연통됨과 동시에, 제 3개폐밸브(330)는 개방되고, 제 2개폐밸브(320)는 폐쇄됨으로써, 압축기(300)가 내부저압형으로서 운전된다.
이에 따라, 난방운전시에는, 실외측열교환기(9)측으로부터의 저압냉매가스가, 저압냉매흡입관(130) 및 흡입포트(111)를 통해 냉매압축부(110)로 흡입되며, 냉매압축부(110)에서 생성된 고온고압의 냉매가스는, 냉매토출실(102)에서 전동기실(103)내로 흐르는 것이 아니라, 제 1바이패스관(172)을 통해 고압냉매토출관(140)으로 공급되며, 사방절환밸브(8)를 경유해서 실내측열교환기(11)로 공급된다. 상기와 같이, 전동기실(103)로 고온고압의 냉매가스가 공급되지 않기 때문에, 제 1개폐밸브(310)는 개방되어 있으며, 전동기실(103)은 저압을 유지할 수 있다.
그리고, 난방운전이 개시되고 소정 시간이 경과하면, 사방절환밸브(8)는 그 상태를 유지하고 있지만, 제 4개폐밸브(340)가 개방되고, 제 3개폐밸브(330)가 폐쇄됨으로써, 압축기(300)가 내부고압형으로서 운전된다.
다음으로, 본 발명에 따른 제 4실시예를 도 18a 내지 18c를 참고하여 설명한다. 상기 제 4실시예에 있어서도, 압축기를, 내부고압형에 의한 냉방운전(도 18a), 내부저압형에 의한 난방운전(도 18b), 또는 내부고압형에 따른 난방운전(도 18c)으로 변경할 수 있다.
상기 제 4실시예에 있어서, 압축기의 참조부호를 400으로 표시하고 있지만, 그 기본적인 구성은 상기 제 1실시예의 압축기(100)와 동일하기 때문에, 제 1실시예와 동일 또는 유사한 구성요소에는 제 1실시예에서 사용한 참조부호를 붙이고 있으므로, 그 설명은 생략한다.
상기 제 4실시예에 있어서는, 상기 제 1실시예에서 사용하고 있는 사방절환밸브(8)를 제 1사방절환밸브로 하고 있으며, 사방절환밸브(8)와는 별개로 제 2사방절환밸브(81)를 구비하고 있다.
냉매압축부(110)의 흡입포트(111)에는, 제 2사방절환밸브(81)의 저압냉매도출측인 제 1절환포트(81a)에서 인출된 저압냉매흡입관(130)이 접속되어 있다. 또한, 냉매토출실(102)은 고압냉매토출관(140)에 의해 제 2사방절환밸브(81)의 고압냉매도입측인 제 2절환포트(81b)와 연결되어 있다.
제 1냉매유로관(150)의 일단은 전동기실(103)에 연결되어 있으며, 타단은 제 2사방절환밸브(81)의 제 3절환포트(81c)에 연결되어 있다. 부전동기실(104)에는 제 2냉매유로관(160)의 일단이 접속되어 있다.
제 2냉매유로관(160)의 타단은 두 개의 관으로 분기되는 바, 그 일방의 분기관(161)은 제 1개폐밸브(410)를 통해 제 1사방절환밸브(8)의 제 1절환포트(8a)에 접속되어 있다. 타방인 분기관(162)은 제 2개폐밸브(420)를 통해 제 1사방절환밸브(8)의 제 2절환포트(8b)에 접속되어 있다.
또한, 제 2사방절환밸브(81)의 제 4절환포트(81d)는, 배관(180)을 통해 제 1사방절환밸브(8)에 접속되어 있지만, 배관(180) 또한 두 개의 관으로 분기되는 바, 그 일 분기관(181)은 제 3개폐밸브(430)를 통해 제 1사방절환밸브(8)의 제 2절환포트(8b)에 접속되어 있으며, 타 분기관(182)은 제 4개폐밸브(440)를 통해 제 1사방절환밸브(8)의 제 1절환포트(8a)에 접속되어 있다. 또한, 제 1사방절환밸브(8)의 제 3절환포트(8c)에는 실외측열교환기(9)가 접속되어 있으며, 제 4절환포트(8d)에는 실내측열교환기(11)가 접속되어 있다.
상기 실시예에 있어서, 제 1냉매유로관(150)은 전동기실(103)에 접속되어 있으며, 제 2냉매유로관(160)은 부전동기실(104)에 접속되어 있지만, 전동기실(103)과 부전동기실(104)은 축수판(122)의 연통공(123)에 의해 연통되어 있으므로, 실질적으로는 하나의 공간이다. 따라서, 제 1냉매유로관(150)과 제 2냉매유로관(160)이 모두 전동기실(103) 또는 부전동기실(104)에 접속되도록 해도 좋다.
냉방운전시에는, 도 18a에 도시된 바와 같이, 제 1절환포트(8a, 81a)와 제 4절환포트(8d, 81d)가 연통되어 있으며, 제 2절환포트(8b, 81b)와 제 3절환포트(8c, 8c)가 연통되도록, 제 1 및 제 2사방절환밸브(8, 81)가 동시에 절환되어 있으며, 제 2개폐밸브(420) 및 제 4개폐밸브(440)는 개방되고 제 1개폐밸브(410) 및 제 3개폐밸브(430)는 폐쇄된다.
이에 따라, 실내측열교환기(11)로부터의 저압냉매가스는, 제 1사방절환밸브(8)의 절환포트(8d, 8a), 제 4개폐밸브(440), 제 2사방절환밸브(81)의 절환포트(81d, 81a) 및 저압냉매흡입관(130)을 통해 냉매압축부(110)로 흡입된다. 그리고, 냉매압축부(110)에서 생성된 고온고압의 냉매가스는, 고압냉매토출관(140), 제 2사방절환밸브(81)의 절환포트(81b, 81c) 및 제 1냉매유로관(150)을 통해 전동기실(103)로 공급되며, 부전동기실(104)에서 제 2냉매유로관(160), 제 2개폐밸브(420) 및 제 1사방절환밸브(8)의 절환포트(8b, 8c)를 통해 실외측열교환기(9)로 공급된다. 이에 따라, 냉방운전시, 압축기(400)는 내부고압형으로서 운전된다.
그러나, 난방운전시에는, 도 18b에 도시된 바와 같이, 제 2절환포트(8b, 81b)와 제 4절환포트(8d, 81d)가 연통되고, 제 1절환포트(8a, 81a)와 제 3절환포트(8c, 8c)가 연통되도록, 제 1 및 제 2사방절환밸브(8, 81)가 동시에 절환되어 있으며, 제 1개폐밸브(410) 및 제 3개폐밸브(430)는 개방되고 제 2개폐밸브(420) 및 제 4개폐밸브(440)는 폐쇄된다.
이에 따라, 실외측열교환기(9)로부터의 저압냉매가스는, 제 1사방절환밸브(8)의 절환포트(8c, 8a), 제 1개폐밸브(410) 및 제 2냉매유로관(160)을 통해 부전동기실(104)측으로 유입되고, 전동기실(103)에서 제 1냉매유로관(150), 제 2사방절환밸브(81)의 절환포트(81c, 81a) 및 저압냉매흡입관(130)을 통해 냉매압축부(110)로 흡입된다. 그리고, 냉매압축부(110)에서 생성된 고온고압의 냉매가스는, 고압냉매토출관(140), 제 2사방절환밸브(81)의 절환포트(81b, 81d), 제 3개폐밸브(430) 및 제 1사방절환밸브(8)의 절환포트(8b, 8d)를 통해 실내측열교환기(11)로 공급된다. 이에 따라, 난방운전시, 압축기(400)는 내부저압형으로서 운전된다.
그리고, 상기 난방운전이 개시되고, 소정 시간이 경과하면, 도 18c에 도시된 바와 같이, 제 1사방절환밸브(8)가 상기 난방운전시의 절환상태를 유지하는 동안, 제 2사방절환밸브(81)는 상기 냉방운전시의 절환상태로 절환된다. 즉, 절환포트(81a)와 절환포트(81d), 절환포트(81b)와 절환포트(81c)가 각각 연통됨으로써, 압축기(400)가 내부고압형으로서 운전된다.
또한, 상기 각 개폐밸브는 솔레노이드 밸브일 수 있으나, 전기적인 밸브제어가 불필요하므로, 역지밸브를 사용하는 것이 바람직하다.
이 때, 제 1개폐밸브(410)는 제 1사방절환밸브(8)측에서 전동기실(103)로 향하는 방향을 순방향으로 하는 역지밸브, 제 2개폐밸브(420)는 전동기실(103)측에서 제 1사방절환밸브(8)로 향하는 방향을 순방향으로 하는 역지밸브, 제 3개폐밸브(430)는 제 2사방절환밸브(81)측에서 제 1사방절환밸브(8)로 향하는 방향을 순방향으로 하는 역지밸브, 제 4개폐밸브(440)는 제 1사방절환밸브(8)측에서 제 2사방절환밸브(81)로 향하는 방향을 순방향으로 하는 역지밸브이다.
상기 제 4실시예는, 도 19a 내지 19c에 도시된 바와 같이 변형이 가능하다. 또한, 압축기를, 내부고압형에 의한 냉방운전(도 19a), 내부저압형에 의한 난방운전(도 19b), 또는 내부고압형에 따른 난방운전(도 19c)으로 변경할 수 있다.
상기 변형예에 있어서는, 상기 제 4실시예와 같이 제 2냉매유로관(160) 및 배관(180)이 분기되어 있지 않으며, 개폐밸브가 이용되지 않는다. 제 2냉매유로관(160)은 제 1사방절환밸브(8)의 제 2절환포트(8b)에 접속되며, 배관(180) 또한 제 1사방절환밸브(8)의 제 1절환포트(8a)에 접속된다.
냉방운전시에는, 도 19a에 도시된 바와 같이, 제 2사방절환밸브(81)에 있어서, 저압냉매흡입관(130)과 배관(180)이 연통되며, 고압냉매토출관(140)과 제 1냉매유로관(150)이 연통됨과 동시에, 제 1사방절환밸브(8)에 의해, 제 2냉매유로관(160)과 실외측열교환기(9)가 연통되며, 배관(180)과 실내측열교환기(11)가 연통되어, 압축기(400)가 내부고압형으로서 운전된다.
난방운전시에는, 도 19b에 도시된 바와 같이, 고압냉매토출관(140)과 배관(180)이 연통되며, 제 1냉매유로관(150)과 저압냉매흡입관(130)이 연통되도록, 제 2사방절환밸브(81)만이 절환되며, 제 1사방절환밸브(8)는 상기 냉방운전시 상태를 유지한다. 이에 따라, 압축기(400)가 내부저압형으로서 운전된다.
그리고, 난방운전이 개시되고 소정시간이 경과하면, 도 19c에 도시된 바와 같이 저압냉매흡입관(130)과 배관(180)이 연통되며, 고압냉매토출관(140)과 제 1냉매유로관(150)이 연통되도록, 제 2사방절환밸브(81)측을 절환함과 동시에, 제 2냉매유로관(160)과 실내측열교환기(11)가 연통되며, 실외측열교환기(9)와 배관(180)이 연통되도록 제 1사방절환밸브(8)를 절환함으로써, 압축기(400)가 내부고압형으로서 난방운전을 유지할 수가 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 압축기를 내부고압형 또는 내부저압형으로 적절히 절환함으로써, 효율적으로 공기조화기의 운전이 이루어진다. 또한, 난방운전시에 있어서, 기동시 압축기가 내부저압형으로서 운전되고, 소정 시간이 경과하면 압축기가 내부고압형으로서 운전됨으로써 난방효과가 높아진다.
이상, 본 발명에 따른 구체적인 실시예를 상세하게 설명하였으나, 상기 내용을 이해한 당업자는, 그 변형, 개변 및 균등수단을 용이하게 생각할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는, 첨부한 청구항과 그 균등한 범위내에 있게 된다.

Claims (36)

  1. 냉매회로를 구비하고 있는 공기조화기에 있어서,
    압축기;
    사방절환밸브;
    상기 사방절환밸브를 통해서 상기 압축기의 고압냉매토출측과 저압냉매흡입측에 각각 선택적으로 절환접속되는 실외측열교환기 및 실내측열교환기; 및
    상기 실외측열교환기와 실내측열교환기와의 사이에 접속되는 팽창밸브를 포함하며,
    상기 압축기는 밀폐용기를 구비하며, 상기 밀폐용기내에는 흡입포트 및 토출포트가 구비되어 있는 냉매압축부와 상기 냉매압축부를 구동하는 전동기가 수납되어 있고, 밀폐용기의 내부는 상기 냉매압축부를 구획수단으로 하여 상기 전동기가 수납되어 있는 전동기실과 상기 냉매압축부의 토출포트측인 냉매토출실로 기밀적으로 구획되어 있으며,
    상기 냉매압축부의 흡입포트에는 저압냉매흡입관이 접속되어 있고, 상기 냉매토출실에는 고압냉매토출관이 접속되어 있음과 동시에, 상기 전동기실에는 제 1냉매유로관 및 제 2냉매유로관이 상기 전동기실의 서로 다른 위치에 접속되어 있으며,
    상기 사방절환밸브의 4개의 절환포트에 있어서, 제 1절환포트와 상기 흡입포트의 저압냉매흡입관이 접속되고, 제 2절환포트와 상기 냉매토출실의 고압냉매토출관이 접속되며, 제 3절환포트와 상기 전동기실의 제 1냉매유로관이 접속되고, 제 4절환포트와 상기 실내측열교환기가 접속되어 있음과 동시에, 상기 전동기실의 제 2냉매유로관은 상기 실외측열교환기측에 접속되어 있으며,
    냉방운전시에는, 상기 제 1절환포트와 제 4절환포트가 연통되고, 상기 제 2절환포트와 상기 제 3절환포트가 연통되도록, 상기 사방절환밸브가 절환되어 상기 압축기가 내부고압형으로서 운전되며,
    난방운전시에는, 상기 제 1절환포트와 상기 제 3절환포트가 연통되고, 상기 제 2절환포트와 제 4절환포트가 연통되도록, 상기 사방절환밸브가 절환되어 상기 압축기가 내부저압형으로서 운전되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 사방절환밸브는, 상기 밀폐용기에 일체로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전동기실의 냉매토출실과의 반대측에는, 상기 전동기의 구동축의 일단측을 축지하는 축수판에 의해 상기 전동기실과 연통가능한 부전동기실이 형성되어 있으며, 상기 제 2냉매유로관이 상기 부전동기실에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 저압냉매흡입관이, 상기 밀폐용기의 상기 냉매토출실측의 단부면에서 상기 냉매토출실을 관통하여 상기 냉매압축부의 흡입포트에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1냉매유로관이 상기 전동기 코일의 일단측과 대향하는 위치에 배치되어 있으며, 상기 제 2냉매유로관이 상기 전동기 코일의 타단측과 대향하는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 저압냉매흡입관 및 상기 제 1냉매유로관은, 상기 밀폐용기의 상기 냉매토출실측 단부면에서 상기 냉매토출실 내부를 관통하며, 상기 저압냉매흡입관은 상기 냉매압축부의 흡입포트에 접속되고, 상기 제 1냉매유로관이 상기 냉매압축부를 관통하여 상기 전동기실내부에 유입되며, 상기 고압냉매토출관은 상기 냉매토출실측의 단부면에 접속되고, 상기 제 2냉매유로관은 상기 밀폐용기의 상기 전동기실측 단부면에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1냉매유로관이 상기 전동기 코일의 일측단부와 대향하는 위치에 배치되어 있으며, 상기 제 2냉매유로관이 상기 전동기실의 상측코너에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1냉매유로관이 상기 전동기 코일의 일측단부와 대향하는 위치에 배치되어 있으며, 상기 제 2냉매유로관이 상기 전동기실의 단부면에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1냉매유로관이 상기 전동기의 중앙부분과 대향하는 위치에 배치되어 있으며, 상기 제 2냉매유로관이 상기 전동기실의 단부면에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1냉매유로관 및 상기 제 2냉매유로관은, 상기 밀폐용기의 축선 상의 점에 대한 소정 각을 갖고 상기 축선을 포함하는 가상의 수직면에 대해 대칭되도록 상기 전동기의 중앙부분과 대향하는 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 전동기실의 냉매토출실과의 반대측에 있어서, 상기 제 1냉매유로관과 상기 제 2냉매유로관은, 상기 밀폐용기의 축선을 포함하는 가상의 수직면에 대해 좌우대칭을 이루며, 상기 축상의 점에 대한 소정 각을 갖고 설치되어 있음과 동시에, 상기 전동기실 내에 상기 가상의 수직면을 따라 냉매가스와 윤활유를 분리하는 유분리판이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 전동기와 상기 냉매압축부와의 사이에, 상기 제 1냉매유로관과 상기 제 2냉매유로관이, 상기 밀폐용기의 축선을 포함하는 가상의 수직면에 대해 좌우대칭을 이루며, 상기 축선 상의 점에 대한 소정 각을 갖고 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 저압냉매흡입관이, 상기 밀폐용기의 상기 냉매토출실측 단부면에서 상기 냉매토출실 내부를 관통하여 상기 냉매압축부의 흡입포트에 접속되어 있음과 동시에, 상기 고압냉매토출관이 상기 냉매토출실측 단부면에 접속되어 있으며, 상기 제 1냉매유로관 및 제 2냉매유로관이 상기 밀폐용기의 상기 전동기실측 단부면에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 밀폐용기의 상기 축선이 수직이 되도록 상기 밀폐용기가 수직으로 설치된 경우에 있어서, 상기 밀폐용기의 내부에는, 상기 냉매압축부가 상방에 놓이며, 상기 전동기가 하방에 놓이도록 수납되어 있음과 동시에, 상기 밀폐용기의 내부는 상기 냉매압축부를 구획수단으로 하여 상기 냉매압축부의 토출포트측의 냉매토출실과, 상기 전동기가 수납되어 있는 전동기실로 기밀적으로 구획되어 있으며,
    상기 냉매압축부의 흡입포트에는 상기 밀폐용기의 측면측에서 저압냉매흡입관이 접속되어 있음과 동시에, 상기 냉매토출실에도 상기 밀폐용기의 측면측에서 고압냉매토출관이 접속되어 있으며,
    상기 전동기실에는 상기 제 1 및 제 2냉매유로관이 동시에, 상기 밀폐용기의 측면측에서 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 압축기는, 스크롤형 압축기인 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  16. 냉매회로를 구비하고 있는 공기조화기에 있어서,
    압축기;
    사방절환밸브;
    상기 사방절환밸브를 통해서 상기 압축기의 고압냉매토출측과 저압냉매흡측에 각각 선택적으로 절환접속되는 실외측열교환기 및 실내측열교환기; 및
    상기 실외측열교환기와 실내측열교환기와의 사이에 접속되는 팽창밸브를 포함하며,
    상기 압축기는 밀폐용기를 구비하며, 상기 밀폐용기내에는 흡입포트 및 토출포트가 구비되어 있는 냉매압축부와 상기 냉매압축부를 구동하는 전동기가 수납되어 있고, 밀폐용기의 내부는 상기 냉매압축부를 구획수단으로 하여 상기 전동기가 수납되어 있는 전동기실과 상기 냉매압축부의 토출포트측인 냉매토출실로 기밀적으로 구획되어 있으며,
    상기 냉매토출실에는 고압냉매토출관이 접속되고, 상기 전동기실에는 상기 전동기와 상기 냉매압축부와의 사이에 저압냉매흡입관이 접속되어 있음과 동시에, 상기 전동기실의 냉매토출실과의 반대측에는 상기 전동기실과 상기 냉매압축부의 흡입포트를 연통하는 저압냉매유로관이 접속되어 있으며,
    상기 고압냉매토출관 및 상기 저압냉매흡입관이 상기 사방절환밸브를 통해 상기 냉매회로에 접속되어 있으며, 상기 압축기가 내부저압형으로서 운전되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  17. 냉매회로를 구비하고 있는 공기조화기에 있어서,
    압축기;
    사방절환밸브;
    상기 사방절환밸브를 통해서 상기 압축기의 고압냉매토출측과 저압냉매흡입측에 각각 선택적으로 절환접속되는 실외측열교환기 및 실내측열교환기; 및
    상기 실외측열교환기와 실내측열교환기와의 사이에 접속되는 팽창밸브를 포함하며,
    상기 압축기는 밀폐용기를 구비하며, 상기 밀폐용기내에는 흡입포트 및 토출포트가 구비되어 있는 냉매압축부와 상기 냉매압축부를 구동하는 전동기가 수납되어 있고, 밀폐용기의 내부는 상기 냉매압축부를 구획수단으로 하여 상기 전동기가 수납되어 있는 전동기실과 상기 냉매압축부의 토출포트측인 냉매토출실로 기밀적으로 구획되어 있으며,
    상기 냉매압축부의 흡입포트에는 저압냉매흡입관이 접속되어 있고, 상기 냉매압축부와 상기 전동기실은 고압냉매유로관에 의해 연통되어 있음과 동시에, 상기 전동기실에는 고압냉매토출관이 접속되어 있고, 상기 저압냉매흡입관 및 상기 고압냉매토출관이 상기 사방절환밸브를 통해 상기 냉매회로에 접속되어 있으며, 상기 압축기가 내부고압형으로서 운전되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  18. 제 17항에 있어서,
    고압냉매유로관의 일단측은, 상기 전동기실의 상기 전동기와 상기 냉매압축부와의 사이에 접속되어 있으며, 고압냉매토출관은 상기 전동기실의 냉매토출실과의 반대측에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  19. 냉매회로를 구비하고 있는 공기조화기에 있어서,
    압축기;
    사방절환밸브;
    상기 사방절환밸브를 통해서 상기 압축기의 고압냉매토출측과 저압냉매흡입측에 각각 선택적으로 절환접속되는 실외측열교환기 및 실내측열교환기; 및
    상기 실외측열교환기와 실내측열교환기와의 사이에 접속되는 팽창밸브를 포함하며,
    상기 압축기는 밀폐용기를 구비하며, 상기 밀폐용기내에는 흡입포트 및 토출포트가 구비되어 있는 냉매압축부와 상기 냉매압축부를 구동하는 전동기가 수납되어 있고, 밀폐용기의 내부는 상기 냉매압축부를 구획수단으로 하여 상기 전동기가 수납되어 있는 전동기실과 상기 냉매압축부의 토출포트측인 냉매토출실로 기밀적으로 구획되어 있음과 동시에, 상기 전동기실의 냉매토출실과의 반대측에 상기 전동기의 구동축을 축지하는 축수판에 의해 부전동기실이 형성되어 있으며,
    상기 사방절환밸브의 저압냉매토출측인 제 1절환포트에서 인출된 저압냉매흡입관은 두 개의 관으로 분기되는 바, 일 분기관은 제 1개폐밸브를 갖는 제 1저압냉매흡입관으로서 상기 냉매압축부의 흡입포트에 접속되어 있음과 동시에, 타 분기관은 제 2개폐밸브를 갖는 제 2저압냉매흡입관으로서 상기 전동기실에 접속되어 있으며,
    상기 사방절환밸브의 고압냉매도입측인 제 2절환포트에 접속되는 고압냉매토출관은 두 개의 관으로 분기되는 바, 일 분기관은 제 3개폐밸브를 갖는 제 1고압냉매토출관으로서 상기 부전동기실에 접속되어 있음과 동시에, 타 분기관은 제 4개폐밸브를 갖는 제 2고압냉매토출관으로서 상기 냉매토출실에 접속되어 있으며,
    또한, 상기 제 1저압냉매흡입관의 상기 제 1개폐밸브의 하측에서 상기 부전동기실에 이르며 제 5개폐밸브를 구비한 제 1바이패스관이 분기되어 있음과 동시에, 상기 전동기실과 상기 냉매토출실과의 사이에는 제 6개폐밸브를 갖는 제 2바이패스관이 설치되어 있으며,
    상기 사방절환밸브의 제 3절환포트에는 상기 실외측열교환기가 접속되어 있고, 상기 사방절환밸브의 제 4절환포트에는 상기 실내측열교환기가 접속되어 있으며,
    냉방운전시에는, 상기 사방절환밸브에 의해 상기 제 2절환포트와 상기 제 3절환포트가 연통되고, 상기 제 1절환포트와 상기 제 4절환포트가 연통되어 있음과 동시에, 상기 제 1개폐밸브, 상기 제 3개폐밸브 및 상기 제 6개폐밸브가 개방되고, 상기 제 2개폐밸브, 상기 제 4개폐밸브 및 상기 제 5개폐밸브가 폐쇄됨으로써, 상기 압축기가 내부고압형으로서 운전되고,
    난방운전시에는, 상기 사방절환밸브에 의해 상기 제 2절환포트와, 상기 제 4절환포트가 연통되고, 상기 제 1절환포트와 상기 제 3절환포트가 연통됨과 동시에, 상기 제 2개폐밸브, 상기 제 4개폐밸브 및 상기 제 5개폐밸브가 개방되고, 상기 제 1개폐밸브, 제 3개폐밸브 및 제 6개폐밸브가 폐쇄됨으로써, 상기 압축기가 내부저압형으로서 운전되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 난방운전이 개시되고 소정시간이 경과하면, 상기 제 2절환포트와 상기 제 4절환포트가 연통되고, 상기 제 1절환포트와 상기 제 3절환포트가 연통되는 동안, 상기 제 1개폐밸브, 상기 제 3개폐밸브 및 상기 제 6개폐밸브가 개방되고, 상기 제 2개폐밸브, 상기 제 4개폐밸브 및 상기 제 5개폐밸브가 폐쇄됨으로써, 상기 압축기가 내부고압형으로서 운전되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  21. 제 19항에 있어서,
    상기 제 1개폐밸브 및/또는 상기 제 3개폐밸브, 상기 제 4개폐밸브, 상기 제 5개폐밸브, 상기 제 6개폐밸브는, 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  22. 제 19항에 있어서,
    상기 제 2개폐밸브 및/또는 상기 제 3개폐밸브는, 역지밸브인 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  23. 냉매회로를 구비하고 있는 공기조화기에 있어서,
    압축기;
    사방절환밸브;
    상기 사방절환밸브를 통해서 상기 압축기의 고압냉매토출측과 저압냉매흡입측에 각각 선택적으로 절환접속되는 실외측열교환기 및 실내측열교환기; 및
    상기 실외측열교환기와 실내측열교환기와의 사이에 접속되는 팽창밸브를 포함하며,
    상기 압축기는 밀폐용기를 구비하며, 상기 밀폐용기내에는 흡입포트 및 토출포트가 구비되어 있는 냉매압축부와 상기 냉매압축부를 구동하는 전동기가 수납되어 있고, 밀폐용기의 내부는 상기 냉매압축부를 구획수단으로 하여 상기 전동기가 수납되어 있는 전동기실과 상기 냉매압축부의 토출포트측인 냉매토출실로 기밀적으로 구획되어 있음과 동시에, 상기 전동기실의 냉매토출실과의 반대측에 상기 전동기의 구동축을 축지하는 축수판에 의해 부전동기실이 형성되어 있으며,
    상기 사방절환밸브의 저압냉매도출측인 제 1절환포트에서 인출된 저압냉매흡입관이 두 개의 관으로 분기되는 바, 일 분기관은 제 1개폐밸브를 갖는 제 1저압냉매흡입관으로서 상기 냉매압축부의 흡입포트에 접속되고, 타 분기관은 제 2저압냉매흡입관으로서 상기 전동기실에 접속됨과 동시에, 상기 제 2냉매흡입관의 단부에는 상기 전동기실측에서 냉매가 역류하는 것을 방지하기 위한 제 1역지밸브가 설치되어 있고, 또한, 상기 제 1저압냉매흡입관의 상기 제 1개폐밸브의 하측과 상기 전동기실과의 사이에는 제 2개폐밸브를 갖는 제 1바이패스관이 설치되어 있으며,
    상기 사방절환밸브의 고압냉매도입측인 제 2절환포트와 상기 부전동기실이 고압냉매토출관에 의해 접속되어 있음과 동시에, 상기 냉매토출실과 상기 전동기실이 제 3개폐밸브를 갖는 제 2바이패스관을 통해 접속되어 있고, 또한, 상기 제 2바이패스관의 상기 제 3개폐밸브의 상측과 상기 부전동기실과의 사이에 제 4개폐밸브를 갖는 제 3바이패스관이 설치되어 있으며,
    상기 전동기실과 상기 부전동기실을 구획하는 축수판에는, 상기 부전동기실측에서 상기 전동기실측으로 냉매가 역류하는 것을 방지하기 위한 제 2역지밸브가 설치되어 있으며,
    상기 사방절환밸브의 제 3절환포트에는 상기 실외측열교환기가 접속되어 있고, 상기 사방절환밸브의 제 4절환포트에는 상기 실내측열교환기가 접속되어 있으며,
    냉방운전시에는, 상기 사방절환밸브에 의해 상기 제 2절환포트와 상기 제 3절환포트가 연통되고, 상기 제 1절환포트와 상기 제 4절환포트가 연통됨과 동시에, 상기 제 1개폐밸브 및 상기 제 3개폐밸브가 개방되고, 제 2개폐밸브 및 제 4개폐밸브가 폐쇄됨으로써, 압축기가 내부고압형으로서 운전되고,
    난방운전시에는, 상기 사방절환밸브에 의해 상기 제 2절환포트와 상기 제 4절환포트가 연통되고, 상기 제 1절환포트와 상기 제 3절환포트가 연통됨과 동시에, 상기 제 2개폐밸브 및 상기 제 4개폐밸브가 개방되며, 상기 제 1개폐밸브 및 상기 제 3개폐밸브가 폐쇄되고, 상기 압축기가 내부저압형으로서 운전되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 난방운전이 개시되고 소정시간이 경과하면, 상기 제 2절환포트와 상기 제 4절환포트가 연통되고, 상기 제 1절환포트와 상기 제 3절환포트가 연통되는 동안, 상기 제 1개폐밸브 및 상기 제 3개폐밸브가 개방되고, 상기 제 2개폐밸브 및 상기 제 4개폐밸브가 폐쇄됨으로써, 상기 압축기가 내부고압형으로서 운전되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  25. 제 23항에 있어서,
    상기 제 1개폐밸브와 상기 제 2개폐밸브는, 일방이 개방되면 타방이 폐쇄되는 연동개폐밸브인 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  26. 제 23항에 있어서,
    상기 제 3개폐밸브와 상기 제 4개폐밸브는, 일방이 개방되면 타방이 폐쇄되는 연동개폐밸브인 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  27. 냉매회로를 구비하고 있는 공기조화기에 있어서,
    압축기;
    사방절환밸브;
    상기 사방절환밸브를 통해서 상기 압축기의 고압냉매토출측과 저압냉매흡입측에 각각 선택적으로 절환접속되는 실외측열교환기 및 실내측열교환기; 및
    상기 실외측열교환기와 실내측열교환기와의 사이에 접속되는 팽창밸브를 포함하며,
    상기 압축기는 밀폐용기를 구비하며, 상기 밀폐용기내에는 흡입포트 및 토출포트가 구비되어 있는 냉매압축부와 상기 냉매압축부를 구동하는 전동기가 수납되어 있고, 밀폐용기의 내부는 상기 냉매압축부를 구획수단으로 하여 상기 전동기가 수납되어 있는 전동기실과 상기 냉매압축부의 토출포트측인 냉매토출실로 기밀적으로 구획되어 있으며,
    상기 냉매압축부에는 상기 흡입포트와 분리되어, 상기 전동기실측에서 상기 흡입포트에 이르는 냉매유입구가 구비되어 있고, 상기 흡입포트에는 상기 사방절환밸브의 저압냉매도출측인 제 1절환포트에서 인출된 저압냉매흡입관이 접속되어 있음과 동시에, 상기 냉매유입구에는 제 1개폐밸브가 설치되어 있으며,
    상기 전동기실과 상기 사방절환밸브의 고압냉매도입측인 제 2절환포트가 제 2개폐밸브를 갖는 고압냉매토출관에 의해 접속되어 있음과 동시에, 상기 냉매토출실과 상기 고압냉매토출관의 상기 제 2개폐밸브의 하측이 제 3개폐밸브를 갖는 제 1바이패스관에 의해 접속되어 있고, 또한, 상기 제 1바이패스관의 상기 제 3개폐밸브의 상측과 상기 전동기실과의 사이에는 제 4개폐밸브를 갖는 제 2바이패스관이 설치되어 있으며,
    상기 사방절환밸브의 상기 제 3절환포트에는 상기 실외측열교환기가 접속되어 있고, 상기 사방절환밸브의 제 4절환포트에는 상기 실내측열교환기가 접속되어 있으며,
    냉방운전시에는, 상기 사방절환밸브에 의해 상기 제 2절환포트와 상기 제 3절환포트가 연통되고, 상기 제 1절환포트와 상기 제 4절환포트가 연통되어 있음과 동시에, 상기 제 2개폐밸브 및 상기 제 4개폐밸브가 개방되고, 상기 제 1개폐밸브 및 상기 제 3개폐밸브가 폐쇄됨으로써, 상기 압축기가 내부고압형으로서 운전되며,
    난방운전시에는, 상기 사방절환밸브에 의해 상기 제 2절환포트와 상기 제 4절환포트가 연통되고, 상기 제 1절환포트와 상기 제 3절환포트가 연통됨과 동시에, 상기 제 1개폐밸브 및 상기 제 3개폐밸브가 개방되고, 상기 제 2개폐밸브 및 제 4개폐밸브가 폐쇄됨으로써, 상기 압축기가 내부저압형으로서 운전되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  28. 제 27항에 있어서,
    상기 난방운전이 개시되고 소정시간이 경과하면, 상기 제 2절환포트와 상기 제 4절환포트가 연통되고, 상기 제 1절환포트와 상기 제 3절환포트가 연통되는 동안, 상기 제 2개폐밸브 및 상기 제 4개폐밸브가 개방되고, 상기 제 1개폐밸브 및 상기 제 3개폐밸브가 폐쇄됨으로써, 상기 압축기가 내부고압형으로서 운전되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  29. 제 27항에 있어서,
    상기 제 3개폐밸브 및 상기 제 4개폐밸브는, 솔레노이드밸브인 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  30. 제 29항에 있어서,
    상기 제 3개폐밸브와 상기 제 4개폐밸브는, 일방이 개방되면 타방이 폐쇄되는 연동개폐밸브인 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  31. 제 27항에 있어서,
    상기 제 1개폐밸브 및 상기 제 2개폐밸브는, 역지밸브인 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  32. 냉매회로를 구비하고 있는 공기조화기에 있어서,
    압축기;
    사방절환밸브;
    상기 사방절환밸브를 통해서 상기 압축기의 고압냉매토출측과 저압냉매흡입측에 각각 선택적으로 절환접속되는 실외측열교환기 및 실내측열교환기; 및
    상기 실외측열교환기와 실내측열교환기와의 사이에 접속되는 팽창밸브를 포함하며,
    상기 압축기는 밀폐용기를 구비하며, 상기 밀폐용기내에는 흡입포트 및 토출포트가 구비되어 있는 냉매압축부와 상기 냉매압축부를 구동하는 전동기가 수납되어 있고, 밀폐용기의 내부는 상기 냉매압축부를 구획수단으로 하여 상기 전동기가 수납되어 있는 전동기실과 상기 냉매압축부의 토출포트측인 냉매토출실로 기밀적으로 구획되어 있으며,
    상기 실외측열교환기와 실내측열교환기에 대한 냉매의 유동방향을 절환하는 제 1사방절환밸브와는 별도로, 상기 냉매토출실에서 토출되는 고압냉매의 유동방향을 절환하는 제 2사방절환밸브를 구비하고 있으며,
    상기 냉매압축부의 흡입포트에는 상기 제 2사방절환밸브의 저압냉매도출측인 제 1절환포트에서 인출된 저압냉매흡입관이 접속되어 있고, 상기 냉매토출실에는 상기 제 2사방절환밸브의 고압냉매도입측인 제 2절환포트에 이르는 고압냉매토출관이 접속되어 있음과 동시에, 상기 전동기실에는 상기 제 1냉매유로관과 제 2냉매유로관이 상기 전동기실의 서로 다른 위치에 접속되어 있으며,
    상기 제 1냉매유로관은 상기 제 2사방절환밸브의 제 3절환포트에 접속되어 있고, 상기 제 2냉매유로관, 상기 제 2사방절환밸브의 제 4절환포트, 상기 실외측열교환기 및 상기 실내측열교환기는, 각각 상기 제 1사방절환밸브의 소정의 절환포트에 접속되어 있으며,
    냉방운전시에는, 상기 제 2사방절환밸브의 제 1절환포트와 상기 제 4절환포트가 연통되고, 동시에 상기 제 2사방절환밸브의 상기 제 2절환포트와 상기 제 3절환포트가 연통되며, 상기 제 1사방절환밸브에 의해, 상기 제 2냉매유로관과 상기 실외측열교환기가 연통되고, 동시에 상기 제 2사방절환밸브의 제 4절환포트와 상기 실내측열교환기가 연통됨으로써, 상기 압축기가 내부고압형으로서 운전되며,
    난방운전시에는, 상기 제 2사방절환밸브의 제 2절환포트와 상기 제 4절환포트가 연통됨과 동시에, 상기 제 2사방절환밸브의 상기 제 1절환포트와 상기 제 3절환포트가 연통되어 있고, 상기 제 1사방절환밸브에 의해 제 2냉매유로관과 상기 실외측열교환기가 연통됨과 동시에, 상기 제 2사방절환밸브의 제 4절환포트와 상기 실내측열교환기가 연통됨으로써, 상기 압축기가 내부저압형으로서 운전되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  33. 제 32항에 있어서,
    상기 난방운전이 개시되고 소정시간이 경과하면, 상기 제 2사방절환밸브의 제 1절환포트와 상기 제 4절환포트가 연통됨과 동시에, 상기 제 2사방절환밸브의 상기 제 2절환포트와 상기 제 3절환포트가 연통되고, 상기 제 1사방절환밸브에 의해 상기 제 2냉매유로관과 상기 실내측열교환기가 연통됨과 동시에, 상기 제 2사방절환밸브의 제 4절환포트와 상기 실외측열교환기가 연통됨으로써, 상기 압축기가 내부고압형으로서 운전되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  34. 제 32항에 있어서,
    상기 제 2냉매유로관은 두 개의 관으로 분기되는 바, 일방인 제 1분기관은 제 1개폐밸브를 통해 상기 제 1사방절환밸브의 제 1절환포트에 접속되어 있고, 타방인 제 2분기관은 제 2개폐밸브를 통해 상기 제 1사방절환밸브의 제 2절환포트에 접속되어 있으며,
    상기 제 2사방절환밸브의 제 4절환포트에서 인출된 접속배관 또한 두 개의 관으로 분기되는 바, 일방인 제 3분기관은 제 3개폐밸브를 통해 상기 제 1사방절환밸브의 제 2절환포트에 접속되어 있고, 타방인 제 4분기관은 제 4개폐밸브를 통해 상기 제 1사방절환밸브의 제 1절환포트에 접속되어 있으며,
    상기 제 1사방절환밸브의 제 3절환포트에는 상기 실외측열교환기가 접속되어 있고, 상기 제 4절환포트에는 상기 실내측열교환기가 접속되어 있으며,
    냉방운전시에는, 상기 제 1 및 제 2사방절환밸브가 모두, 제 1절환포트와 상기 제 4절환포트가 연통되고, 제 2절환포트와 제 3절환포트가 연통되도록 절환되어 있고, 상기 제 2개폐밸브 및 제 4개폐밸브가 개방되고, 상기 제 1개폐밸브 및 제 3개폐밸브가 폐쇄됨으로써, 상기 압축기가 내부고압형으로서 운전되며,
    난방운전시에는, 상기 제 1 및 제 2사방절환밸브가 모두, 제 2절환포트와 상기 제 4절환포트가 연통되고, 제 1절환포트와 제 3절환포트가 연통되도록 절환되어 있고, 상기 제 1개폐밸브 및 제 3개폐밸브가 개방되고, 상기 제 2개폐밸브 및 제 4개폐밸브가 폐쇄됨으로써, 상기 압축기가 내부저압형으로서 운전되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  35. 제 34항에 있어서,
    상기 난방운전이 개시되고 소정시간이 경과하면, 상기 제 1사방절환밸브는 상기 난방운전시의 절환상태를 유지하고, 상기 제 2사방절환밸브가 상기 냉방운전시의 상태로 절환되면서, 상기 제 2개폐밸브 및 제 4개폐밸브가 개방되고, 상기 제 1개폐밸브 및 제 3개폐밸브가 폐쇄됨으로써, 상기 압축기가 내부고압형으로서 운전되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  36. 제 34항에 있어서,
    상기 제 1개폐밸브는 상기 제 1사방절환밸브측에서 상기 전동기실측으로 향하는 방향을 순방향으로 하는 역지밸브, 상기 제 2개폐밸브는 상기 전동기실측에서 제 1사방절환밸브측으로 향하는 방향을 순방향으로 하는 역지밸브, 제 3개폐밸브는 제 2사방절환밸브측에서 상기 제 1사방절환밸브측으로 향하는 방향을 순방향으로 하는 역지밸브, 상기 제 4개폐밸브는 제 1사방절환밸브측에서 제 2사방절환밸브측으로 향하는 방향을 순방향으로 하는 역지밸브인 것을 특징으로 하는 공기조화기.
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