KR20070107260A

KR20070107260A - 다중콤프 공기조화기

Info

Publication number: KR20070107260A
Application number: KR1020060039529A
Authority: KR
Inventors: 김진동
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-05-02
Filing date: 2006-05-02
Publication date: 2007-11-07

Abstract

본 발명은 실외기의 내측에 서로 연결 구비된 압축기가 일정시간 간격마다 변경되는 조합에 의해 교번으로 작동되는 다중콤프 공기조화기에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 다수개가 환상(環象)으로 배열되어 서로 연결되고, 한개 이상이 서로 조합되어 작동유체인 냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기(300)와; 상기 다수개의 압축기(300)와 연통되며, 기체상태의 냉매만을 분리하여 상기 압축기(300)로 공급하는 어큐뮬레이터(400)와; 상기 다수개의 압축기(300) 출구측에 각각 구비되어, 토출되는 냉매의 유량을 조절하는 체크밸브(520)와; 상기 압축기(300)와 체크밸브(520)에 연결되어, 상기 압축기(300)와 체크밸브(520)의 동작을 조절하는 제어부(700)를 포함하여 구성되며, 상기 압축기(300)는 상기 제어부(700)에 의해 그 조합이 일정시간 간격마다 상기 다수개의 압축기(300) 배열 방향을 따라 순차적으로 변경되어 상기 다수개의 압축기(300)들이 일정시간 간격마다 교번으로 작동된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 설비비용 절감 및 압축기의 내구성이 향상되는 이점이 있다.

공기조화기, 압축기, 콤프, 조합, 운전

Description

다중콤프 공기조화기 { Air conditioner with multi compressor}

도 1 은 종래기술에 의한 공기조화기의 설치상태를 개략적으로 보인 설치 상태도.

도 2 는 본 발명에 의한 다중콤프 공기조화기의 설치상태를 개략적으로 보인 설치 상태도.

도 3 은 본 발명에 의한 다중콤프 공기조화기의 전체적인 구성을 개략적으로 보인 사이클도.

도 4 는 본 발명에 의한 다중콤프 공기조화기의 요부구성인 다수개의 압축기 구성을 보인 측면 투시도.

도 5 는 본 발명에 의한 다중콤프 공기조화기의 제1실시예의 요부구성인 다수개의 압축기 배치를 개략적으로 보인 배치도.

도 6 은 본 발명에 의한 다중콤프 공기조화기의 제2실시예의 요부구성인 다수개의 압축기 배치를 개략적으로 보인 배치도.

도 7 은 본 발명에 의한 다중콤프 공기조화기의 제3실시예의 요부구성인 다수개의 압축기 배치를 개략적으로 보인 배치도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100. 실내기 110. 실내열교환기

120. 실내팬 130. 팽창밸브

200. 실외기 210. 실외열교환기

220. 실외팬 230. 사방밸브

300. 압축기 300a. 제1압축기

300b. 제2압축기 300c. 제3압축기

300d. 제4압축기 300e. 제5압축기

300f. 제6압축기 310. 브라켓

320. 케이스 400. 어큐뮬레이터

500. 출구측배관 520. 체크밸브

540. 출구합지관 600. 입구측배관

620. 입구합지관 700. 제어부

I. 인버터압축기 P. 예비압축기

R. 정속압축기

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수개의 압축기가 서로 연결 되도록 구비되어 실내의 냉난방 부하에 따라 다수개의 압축기가 조합되어 작동되며, 일정시간 간격마다 조합이 순차적으로 변경되어 다수개의 압축기가 교번(交番)으로 작동될 수 있도록 구성되는 멀티콤프 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로, 공기조화기는 실내의 더운 공기를 흡입하여 저온의 냉매로 열교환한 후 이를 실내로 토출하는 반복작용에 의해 실내를 냉방시키거나 또는 반대작용에 의해 실내를 난방시키는 냉/난방 시스템으로서, 압축기-응축기-팽창밸브-증발기로 이루어져 일련의 사이클을 형성하는 기기이다.

그리고 근래에는 냉난방 이외에도 실내의 오염된 공기를 흡입하여 필터링한 후 청정공기로 만들어 실내로 재투입하는 공기정화기능과, 다습한 공기를 건습공기로 만들어 실내로 재투입하는 제습기능 등 여러 가지 부가적인 기능을 겸하고 있다.

한편, 주지된 바와 같이 공기조화기는 실외기와 실내기가 각각 분리되어 설치되는 분리형 공기조화기와, 실외기와 실내기가 일체로 설치되는 일체형 공기조화기로 크게 구분할 수 있다.

또한, 최근에는 가정에 2대 이상의 공기조화기를 설치하고자 할 때나 여러 개의 사무실을 구비한 건물에서 각 사무실마다 공기조화기를 설치하고자 할 때 효과적으로 적용할 수 있는 멀티형 공기조화기가 출시되고 있다. 이러한 멀티형 공기조화기는 하나의 실외기에 복수개의 실내기를 연결하여, 분리형 공기조화기를 여러 대 설치한 것과 같은 효과를 얻을 수 있는 것이다.

이하 이와 같은 멀티형 공기조화기에 관하여 도면을 참고로 하여 살펴보기로 한다.

도 1 은 종래기술에 의한 공기조화기의 설치상태를 개략적으로 보인 설치 상태도로서, 도면에 도시된 바에 따르면, 공기조화기는 크게 실내공간에 설치되는 실 내기(10)와 실외공간에 설치되는 실외기(20)로 구성된다.

상기 실내기(10)는 다수의 실내공간의 냉난방을 위해 다수개가 설치됨이 바람직 할 것이며, 실내공간의 냉난방 부하에 따라 하나의 실내공간에 여러 대의 실내기(10)가 설치되는 것도 가능할 것이다.

그리고, 상기 실외기(20)는 실외공간에 설치되며, 상기 다수개의 실내기(10)와 냉매배관(30)에 의해 연결된다. 따라서, 상기 냉매배관(30)을 통해서 작동유체인 냉매가 상기 실내기(10)와 실외기(20) 사이를 유동하면서 열교환사이클을 수행할 수 있게 된다.

한편, 상세하게 도시되지는 않았지만 상기 실외기(20)의 내부에는 작동유체인 냉매를 고온고압으로 압축하기 위한 압축기(22)가 구비된다. 상기 압축기(22)의 압축용량은 냉난방을 위한 실내공간의 냉난방 부하에 따라 결정된다.

따라서, 실내공간의 냉난방 부하가 크거나 상기 실외기(20)와 연결된 상기 실내기(10)의 개수가 많을 경우에는 비교적 큰 압축용량이 필요하게 되며, 이를 위해서는 압축용량이 큰 압축기(22)를 장착하게 된다.

그러나 다수의 실내기(10)가 사용되는 다양한 작동환경에서는 요구되는 상기 압축기(22)의 압축용량이 항상 일정하지 않게 되므로 압축용량이 큰 압축기(22)를 지속적으로 가동시키는 것은 바람직하지 않게 된다.

따라서, 서로 다른 압축용량을 가지는 압축기(22)가 장착된 다수개의 실외기(20)를 병렬로 연결하여 사용하거나, 압축용량이 다른 두개의 압축기(22)가 구비된 다수개의 실외기(20)를 병렬로 연결하여 사용함으로써 냉난방 부하에 따라 상기 실외기(20)를 조합하여 선택적으로 작동시키게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 공기조화기에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

이와 같은 종래 기술에 의한 공기조화기에서는 상기 실외기(20)에 압축기(22)가 한개 내지 두개가 설치되어, 있어 비교적 냉난방 부하가 큰 사용환경에서는 다수의 실외기(20) 사용이 불가피하게 된다.

따라서, 공기조화시스템 전체를 구성하는 비용이 증가하게 되는 문제점이 발생하게 된다.

뿐만 아니라, 다양한 냉난방 부하에 적합하도록 다양한 용량의 압축기(22)를 조합하여야 하므로 상기 압축기(22)의 개발비용을 비롯한 제조비용 등 전반적인 생산비용이 증가하는 문제점이 발생하게 된다.

그리고, 공기조화시스템의 특성상 비교적 냉난방 부하가 적은 사용환경이 상대적으로 빈번하게 발생하게 되며, 이에 따라 특정 실외기(20) 또는 특정 압축기(22)가 반복적으로 작동하게 됨으로써 상기 실외기(20)의 수명을 저하시키게 될 뿐만 아니라 잦은 서비스가 요구되는 등 내구성 및 서비스성의 문제점이 발생하게 된다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다수개의 압축기가 서로 연결 되도록 구비되어 실내의 냉난방 부하에 따라 다수개의 압축기가 조합되어 작동되며, 일정시간 간격마다 조합이 순차적으로 변경 되어 다수개의 압축기가 교번(交番)으로 작동될 수 있도록 구성되는 멀티콤프 공기조화기를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 멀티콤프 공기조화기는, 다수개가 환상(環象)으로 배열되어 서로 연결되고, 한개 이상이 서로 조합되어 작동유체인 냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기와; 상기 다수개의 압축기와 연통되며, 기체상태의 냉매만을 분리하여 상기 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터와; 상기 다수개의 압축기 출구측에 각각 구비되어, 토출되는 냉매의 유량을 조절하는 체크밸브와; 상기 압축기와 체크밸브에 연결되어, 상기 압축기와 체크밸브의 동작을 조절하는 제어부를 포함하여 구성되며, 상기 압축기는 상기 제어부에 의해 그 조합이 일정시간 간격마다 상기 다수개의 압축기 배열 방향을 따라 순차적으로 변경되어 상기 다수개의 압축기들이 일정시간 간격마다 교번으로 작동되는 것을 특징으로 한다.

상기 압축기는 일정한 회전수를 가지도록 형성되어, 일정한 압축용량을 가지는 다수개의 정속압축기와; 회전수의 조절이 가능하도록 형성되어, 가변 압축용량을 가지는 한개의 인버터압축기로 구성된다.

상기 정속압축기는 서로 다른 압축용량을 가지도록 구성된다.

상기 인버터압축기는 교번으로 작동되지 않고 상기 정속압축기와 조합되거나 단독으로 작동된다.

상기 다수개의 정속압축기 중에는 작동중인 정속압축기의 오작동시 대체하여 작동하는 예비압축기가 더 구비된다.

상기 체크밸브는 상기 압축기와 연동하여 압축기의 운전시 열리게 되고, 압축기 정지시 닫히게 된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 멀티콤프 공기조화기에 의하면, 공기조화시스템을 구성하는 전체비용의 절감효과와 압축기의 내구성향상 및 서비스성 향상의 효과를 기대할 수 있다.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

도 2 는 본 발명에 의한 다중콤프 공기조화기의 설치상태를 개략적으로 보인 설치 상태도로서, 도면에 도시된 바에 따르면, 공기조화기는 주지된 바와 같이 실내공간에 설치되는 실내기(100)와 실외공간에 설치되는 실외기(200)로 구성된다.

상기 실내기(100)는 공기조화를 필요로 하는 다수의 실내공간을 냉난방 할 수 있도록 각각의 실내공간에 한개 이상이 설치되며, 다양한 공간으로 구획된 가정 또는 사무실 등의 실내에 다수개가 설치되어 각각의 실내공간을 원하는 온도로 냉난방 하게 된다.

그리고, 상기 다수개의 실내기(100)는 냉매배관에 의해 실외에 설치된 상기 실외기(200)와 연결되어, 작동유체인 냉매의 유동이 가능하게 함으로써 열교환사이클을 구현할 수 있게 된다.

상기 실외기(200)는 실외공간에 구비되며 하나의 실외기(200)에 다수개의 실내기(100)가 연결되도록 구성된다. 따라서, 상기 실외기(200)의 내부에는 상기 각 각의 실내기(100)의 작동에 따른 냉난방 부하에 상응하는 부하용량을 가지는 압축기(300)들이 상기 실외기(200)의 내부에 구비된다.

도 3 은 본 발명에 의한 다중콤프 공기조화기의 전체적인 구성을 개략적으로 보인 사이클도로서, 이하 도면에 도시된 바에 따라 공기조화기의 전체적인 구성을 개략적으로 살펴보면 다음과 같다.

다수의 실내공간에 구비되는 각각의 실내기(100)에는 실내공기와의 열교환을 위한 실내열교환기(110)와 실내팬(120)이 각각 구비되고, 상기 실내열교환기(110)의 일측에는 상기 실내열교환기(110)로 공급되는 냉매의 상변화가 용이하도록 냉매를 감압시키는 팽창밸브(130)가 구비된다.

그리고, 상기 실외기(200)의 내부에는 실외공기와의 열교환을 위한 실외열교환기(210)와 실외팬(220)이 구비되며, 작동유체인 냉매를 고온고압으로 압축하기 위한 압축기(300)와, 상기 압축기(300)로 기체상태의 냉매를 공급하기 위한 어큐뮬레이터(400)가 더 구비된다.

상기 압축기(300)는 다수개가 구비되며, 상기 다수개의 압축기(300)는 서로 병렬로 연결된다. 그리고, 상기 각각의 압축기(300) 상부에는 출구측배관(500)이 연통되어 압축된 냉매의 토출을 안내하게 되며, 상기 출구측배관(500)에는 상기 압축기(300)의 작동과 연동하는 체크밸브(520)가 장착되어 압축된 냉매의 토출을 조절하게 된다. 상기 다수개의 출구측배관(500)은 단일배관으로 형성된 출구합지관(540)에 연통되며, 상기 출구합지관(540)은 아래에서 설명할 사방밸브(230)의 일측과 연통된다.

그리고, 상기 각각의 압축기(300) 하부에는 입구측배관(600)이 연통되어 기체상태의 냉매의 유입을 안내하게 된다. 상기 다수의 입구측배관(600)은 단일배관으로 형성된 입구합지관(620)에 연통되며, 상기 입구합지관(620)은 상기 어큐뮬레이터(400)의 내측과 연통된다. 따라서, 상기 어큐뮬레이터(400)에 의해 분리된 기체상태의 냉매가 상기 입구합지관(620)과 입구측배관(600)을 차례로 통과하여 상기 압축기(300)로 안내될 수 있게 된다.

한편, 상기 사방밸브(230)는 공기조화기의 냉난방 운전에 따라 냉매의 흐름방향을 바꾸어 주기 위한 것으로, 상기 출구합지관(540), 어큐뮬레이터(400), 실내열교환기 및 상기 실외열교환기(210)와 연결되는 냉매배관과 연결되도록 형성된다.

또한, 상기 실외기(200)의 내부에는 도시되지는 않았지만 과냉각기와 오일분리기를 비롯한 다수의 온도센서와 밸브들이 구비되며, 이러한 구성들은 이미 공지된 구성으로 이에 대한 상세한 설명은 생략하고자 한다.

도 4 는 본 발명에 의한 다중콤프 공기조화기의 요부구성인 다수개의 압축기 구성을 보인 측면 투시도이고, 도 5 내지 도 7은 본 발명에 의한 다중콤프 공기조화기의 실시예들의 요부구성인 다수개의 압축기 배치를 개략적으로 보인 배치도이다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 상기 다수개의 압축기(300)들은 환상으로 배열되고 서로 병렬연결되어 하나의 어셈블리를 형성하게 된다. 그리고, 상기 다수개의 압축기(300) 각각은 브라켓(310)에 의해 서로 연결되며, 원통형상의 케이스(320)에 의해 전체적으로 차폐된다.

그리고, 상기 출구측배관(500)은 상기 압축기(300)가 배열된 내측방향으로 연장되어 중앙부에 위치한 상기 출구합지관(540)과 연통되며, 상기 입구측배관(600)은 상기 압축기(300)의 외측방향으로 연장되어 상기 입구합지관(620)과 연통된다.

상기 출구측배관(500) 각각에는 토출되는 냉매의 유량을 조절하기 위한 체크밸브(520)가 구비되는데, 상기 체크밸브(520)는 상기 압축기(300)의 작동여부에 따라 개폐가 결정되는 것으로, 상기 압축기(300)가 작동할 때에는 열리게 되고, 상기 압축기(300)가 정지하게 되면 닫히도록 구성된다.

한편, 상기 압축기(300)의 수량은 설치되는 상기 실내기(100)의 수 또는 실내공간의 냉난방 부하에 따라 결정되며, 교번(交番)작동을 위해 적어도 4개 이상 구비되는 것이 바람직할 것이다.

물론 본 발명에서는 압축기(300)의 수량에 관계없이 압축기(300)의 개수가 4개 이상이면 적용 가능할 것이며, 이해를 돕기 위해 본 발명의 실시예들에서는 6개의 압축기(300)가 구비된 것을 예를 들어 설명한다.

상기 다수개의 압축기(300)의 구성을 보다 상세하게 살펴보면, 상기 다수개의 압축기(300)는 여섯개의 정속압축기(R)로 구성된다.

즉, 상기 정속압축기(R)는 일정한 부하용량을 가지도록 일정한 회전수로 정속운전되는 스크롤압축기로서, 제1압축기(300a), 제2압축기(300b), 제3압축기(300c), 제4압축기(300d), 제5압축기(300e), 제6압축기(300f)로 구성된다.

상기 각각의 정속압축기(R)들은 모두 동일한 부하용량을 가지도록 형성할 수 도 있을 것이며, 필요에 따라서는 상기 각각의 정속압축기(R)들의 부하용량이 모두 다르거나 일부 다르도록 형성하는 것도 가능할 것이다.

이와 같은 상기 다수개의 정속압축기(R)들은 상기 실외기(200)의 일측에 구비된 제어부(700)에 의해 그 작동이 조절될 수 있도록 구성되며, 상기 제어부(700)는 실내기(100)의 작동에 따른 냉난방부하에 따라 상기 다수개의 정속압축기(R)들을 조합하여 작동될 수 있도록 한다.

그리고, 상기 제어부(700)에 의해 상기 다수개의 정속압축기(R)는 일정시간 간격마다 그 배열방향을 따라서 순차적으로 그 조합이 변경되어 상기 다수개의 정속압축기(R)가 교번(交番)으로 작동하게 된다.

한편, 도 6 에 도시된 바와 같이 상기 다수개의 정속압축기(R) 중 어느 하나는 예비압축기(P)로 구성되는 것이 바람직할 것이다.

상기 예비압축기(P)는 상기 다수개의 정속압축기(R) 중에서 동작되고 있는 정속압축기(R)가 이상작동을 하거나 작동되지 않을 때에 대체되어 작동하는 것으로, 상기 정속압축기(R)들의 조합 순서에 관계없이 언제든지 작동될 수 있도록 구성된다.

예컨데 상기 다수개의 압축기(300) 중 상기 제6압축기(300f)를 예비압축기(P)로 지정하여 상기 제1 내지 제5압축기(300a,300b,300c,300d,300e) 중에서 어느 하나가 작동하지 않거나 오작동 될 경우에 작동하지 않거나 오작동 되는 압축기(300)를 대체하여 작동하게 된다.

그리고, 도 7 에 도시된 바와 같이 상기 다수개의 정속압축기(R)들에 인버터 압축기(I)를 더하여 전체 압축기 어셈블리를 구성하는 것도 가능할 것이다.

상기 인버터압축기(I)는 부하용량에 따라 회전수가 조절되는 인버터스크롤 압축기로서, 소수의 실내기(100)가 사용되어 부하용량이 적은 경우 또는 부하용량의 선형적인 변화에 대응하기 위한 경우에 작동된다.

따라서 상기 공기조화기의 최초운전시에 작동 시작하게 되며 냉난방 부하용량이 지속적으로 증가하여 상기 인버터압축기(I)의 용량을 초과하게 될 경우 다른 상기 정속압축기(R)가 작동되거나 상기 정속압축기(R)와 조합되어 작동될 수 있도록 구성된다.

예컨데 상기 제1압축기(300a)를 인버터압축기(I)로 구성한 경우 상기 다수개 정속압축기(R)들은 상기 인버터압축기(I)와 조합되어 작동되며, 상기 제어부(700)에 의해 일정시간 간격마다 상기 정속압축기(R)는 교번으로 작동하도록 구성된다.

이때, 상기 제6압축기(300f)는 필요에 따라서 예비압축기(P)로 구성되는 것이 가능함은 물론이다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 작용을 냉방운전을 기준으로 하여 설명한다.

공기조화기가 작동하게 되면, 상기 실내기(100)와 실외기(200) 사이로 냉매가 유동하게 되며, 이때 사용되지 않는 실내기(100)의 밸브는 폐쇄되어 상기 실내기(100)로의 냉매유동을 차단하게 된다.

상기 실내기(100)로부터 유입되는 냉매는 상기 실외기(200) 내부의 사방밸브(230)에서 상기 어큐뮬레이터(400)로 안내된다. 상기 어큐뮬레이터(400)로 유입 된 냉매는 기액 혼합상태의 냉매로 상기 어큐뮬레이터(400)의 내부에서 액체상태의 냉매는 저장되고 기체상태의 냉매만이 상기 다수개의 압축기(300)로 공급된다.

이때, 상기 실내기(100)의 작동 대수 또는 실내공간의 냉방부하에 따라 작동되는 압축기(300)의 수량이 달라지게 되며, 선택된 압축기(300)로 상기 입구합지관(620)과 입구측배관(600)을 차례로 거쳐서 기체상태의 냉매가 공급된다.

그리고, 상기 다수개의 압축기(300)들은 시간의 경과에 따라서 일정시간 간격으로 그 조합이 변경되어 교번(交番)으로 작동되고, 이를 위해 상기 어큐뮬레이터(400)로부터 공급되는 기체상태의 냉매가 대응하는 압축기(300)로 공급된다.

한편, 상기 다수개의 압축기(300)들의 조합 및 교번작동에 대한 설명은 아래에서 상세하게 설명하기로 한다.

상기 압축기(300)에서 고온고압의 상태로 압축된 냉매는 출구측배관(500)을 통해서 배출되며, 이때 상기 출구측배관(500)에 구비된 상기 체크밸브(520)가 개방되어 압축된 냉매의 유동을 안내하게 된다.

상기 출구측배관(500)을 통과하는 냉매는 출구합지관(540)을 통해 상기 사방밸브(230)로 유입되고 다시 사방밸브(230)에 의해 상기 응축기 역할을 하는 실외열교환기(210)로 안내된다. 상기 실외열교환기(210)로 유입된 고온 고압의 냉매는 실외공기와 열교환하여 상온 고압의 액체상태 냉매로 상변화된 후 상기 실내기(100)로 유입된다.

상기 실내기(100)로 유입된 상온 고압상태의 냉매는 상기 팽창밸브를 통과하면서 감압되며, 상기 증발기 역할을 하는 실내열교환기(110)로 공급되어 실내공기 와 열교환 하면서 기체상태 냉매로 상변화하게 된다.

이와 같은 상변화에 의해 실내공간을 냉방하게 되며, 상변화된 기체냉매와 완전하게 상변화되지 못한 액체상태의 냉매는 상기 실외기(200)로 다시 유입되어 상기 어큐뮬레이터(400)로 공급된다. 유입된 냉매 중 기체상태의 냉매는 다시 상기 압축기(300)로 공급되며 냉동사이클을 순환하게 된다.

한편, 상기와 같은 순서로 작동되는 공기조화기에 있어서 냉동부하에 따른 상기 압축기(300)의 구동에 관하여 도면을 참고로 하여 보다 상세하게 살펴본다.

도 5 는 본 발명에 의한 다중콤프 공기조화기의 제1실시예의 요부구성인 다수개의 압축기 배치를 개략적으로 보인 배치도로서, 본 발명의 제1실시예에서는 상기 다수개의 압축기(300)들은 모두 정속압축기(R)로 구성된다.

상기 공기조화기가 가동되면, 제어부(700)에 의해 상기 실내기(100)의 작동 대수 또는 실내공간의 냉방부하에 대응하는 압축기(300)의 용량이 결정되며, 이에 따라서 제1 내지 제6압축기(300a,300b,300c,300d,300e,300f) 중에서 해당하는 용량의 압축기(300)가 구동하게 된다.

이때, 한대의 압축기(300)로 필요한 부하용량을 충족하지 못할 경우에는 다른 압축기(300)와 조합되어 구동됨으로써 필요한 부하용량을 충족하게 되며, 일정시간 간격으로 상기 압축기(300)의 조합은 순차적으로 변경되어 상기 정속압축기(R)가 교번(交番)으로 작동될 수 있게 된다.

예를 들어, 필요한 냉방부하용량을 충족시키기 위해 상기 제1압축기(300a)와 제2압축기(300b)와 같이 정속압축기(R) 2대가 조합되어 작동될 때, 일정시간 동안 작동한 후에는 상기 제2압축기(300b)와 제3압축기(300c)가 조합되어 작동하게 된다. 그리고, 다시 일정시간이 지난 후에는 제3압축기(300c)와 제4압축기(300d), 제4압축기(300d)와 제5압축기(300e), 제5압축기(300e)와 제6압축기(300f), 제6압축기(300f)와 제1압축기(300a)의 순으로 순차적으로 조합이 변경되면서 작동하게 된다.

즉, 각각의 조합시마다 하나의 정속압축기(R)가 순차적으로 변경되어 새로운 조합을 형성하게 되며, 이는 상기 정속압축기(R)가 배열된 방향을 따라 진행된다. 그리고, 상기 정속압축기(R)의 조합이 3대 혹은 그 이상이 되더라도 상기 정속압축기(R)는 상기와 같은 방법으로 교번(交番) 작동하게 된다.

따라서, 전체적인 부하용량에는 영향을 주지 않으면서 상기 정속압축기(R)가 교번으로 동작될 수 있도록 하여 상기 각각의 정속압축기(R)들에 가해지는 부하 및 피로가 균등하게 분배될 수 있게 된다.

다만, 상기 실내기(100) 전체가 최고출력으로 가동될 경우에는 상기 6개의 정속압축기(R) 모두가 가동된다. 물론 이때에는 상기 다수의 정속압축기(R)들이 교번으로 작동되지 않더라도 균일한 부하 및 피로가 전달될 것이다.

도 6 은 본 발명에 의한 다중콤프 공기조화기의 제2실시예의 요부구성인 다수개의 압축기 배치를 개략적으로 보인 배치도로서, 본 발명의 제2실시예에서는 상기 다수개의 압축기(300)들은 한개의 인버터압축기(I)와 다섯개의 정속압축기(R)로 구성된다.

상기 정속압축기(R)들은 전술한 제1실시예에서와 같이 교번으로 동작하게 되 는데, 이때 상기 정속압축기(R)는 다른 압축기(300)를 비롯하여 상기 인버터압축기(I)와 조합되어 작동된다.

즉, 상기 공기조화기가 구동되면 상기 인버터압축기(I)가 작동하게 된다. 상기 공기조화기에서 필요한 부하용량이 상기 인버터압축기(I)가 가지는 압축용량을 넘어서게 되면, 상기 인버터압축기(I)와 정속압축기(R)가 조합되어 작동하게 된다.

예를 들면, 요구되는 부하용량에 따라 상기 인버터압축기(I)와 제2압축기(300b) 및 제3압축기(300c)가 조합되어 작동될 경우, 일정시간이 지나면 상기 인버터압축기(I)와 제3압축기(300c) 및 제4압축기(300d)로 그 조합이 변경되며, 차례로 인버터압축기(I)와 제4압축기(300d) 및 제5압축기(300e), 인버터압축기(I)와 제5압축기(300e) 및 제6압축기(300f), 인버터압축기(I)와 제6압축기(300f) 및 제2압축기(300b) 순으로 순차적으로 조합이 변경되면서 상기 정속압축기(R)들이 교번으로 작동하게 된다.

그리고 요구되는 부하용량에 따라 상기 인버터압축기(I)와 정속압축기(R) 1대의 조합이 교번으로 실시되거나, 상기 인버터압축기(I)와 정속압축기(R) 2대 혹은 그 이상의 조합이 교번으로 실시되는 것도 가능함은 당연할 것이다.

도 7 은 본 발명에 의한 다중콤프 공기조화기의 제3실시예의 요부구성인 다수개의 압축기 배치를 개략적으로 보인 배치도로서, 본 발명의 제3실시예에서는 상기 다수개의 압축기(300)는 한대의 인버터압축기(I)와 5대의 정속압축기(R)로 구성되며, 상기 5대의 정속압축기(R) 중에서 한대는 예비압축기(P)로 구성된다.

따라서, 상기 인버터압축기(I)와 정속압축기(R)가 조합되어 전술한 실시예2 와 같이 교번으로 작동되는 도중에 해당되는 정속압축기(R)가 오작동 되거나 작동되지 않는 등 이상이 발생하게 되면, 상기 예비압축기(P)가 해당하는 정속압축기(R)를 대신하여 작동하게 된다.

예를 들면, 상기 정속압축기(R)들 중에서 제6압축기(300f)를 예비압축기(P)로 지정하고 인버터압축기(I)와 정속압축기(R) 한대가 조합되어 작동되는 경우에는, 우선 인버터압축기(I)와 제2압축기(300b)가 작동하게 되고 일정시간 간격마다 상기 인버터압축기(I)와 상기 제3압축기(300c), 제4압축기(300d), 제5압축기(300e), 제6압축기(300f)가 차례로 조합되어 각각의 정속압축기(R)들이 교번으로 작동하게 된다.

이때, 상기 제4압축기(300d)가 결함에 의해 작동되지 않을 때에는 상기 예비압축기(P)로 지정된 제6압축기(300f)가 대체 작동하게 되며, 상기 제4압축기(300d)가 정상 작동되지 않는 한 상기 제4압축기(300d)를 대신하여 작동하게 된다.

즉, 상기 인버터압축기(I)와 제2압축기(300b)가 작동된 후 일정시간이 경과하면 인버터압축기(I)와 제3압축기(300c), 인버터압축기(I)와 제6압축기(300f), 인버터압축기(I)와 제5압축기(300e)의 순서로 조합되어 작동되며, 상기 인버터압축기(I)와 제5압축기(300e)의 조합 후에는 다시 상기 인버터압축기(I)와 제2압축기(300b)가 조합되어 반복 실시됨으로써 상기 정속압축기(R)들이 교번으로 작동하게 된다.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하 는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

예를 들어 본 발명의 실시예에서는 상기 압축기(300)가 6개로 구성되는 것을 예를 들어 설명하였지만, 필요에 따라서 상기 압축기(300)의 개수는 조절가능할 것이며 교번작동과 인버터압축기(I)의 구성을 위해 상기 압축기(300)는 적어도 4개이상으로 형성되는 것이 바람직할 것이다.

위에서 상세히 언급한 바와 같은 본 발명에 의한 다중콤프 공기조화기에서는, 실외기 내부에 다수개의 압축기를 서로 연결하여 어셈블리 형태로 구비함으로써 다수개의 실내기가 구비되어 비교적 부하용량이 큰 멀티타입의 공기조화기에서도 하나의 실외기만으로 요구되는 부하용량을 발휘할 수 있게 된다.

따라서, 멀티타입의 공기조화기 또는 그 시스템을 구현하는데 있어서 실외기의 구성비용이 대폭적으로 절감되는 효과가 있으며, 한대의 실외기만을 설치함으로써 설치공간을 대폭적으로 절감할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 상기 다수개의 압축기들이 교번으로 작동될 수 있도록 함으로써 지속적인 냉난방시에 상기 다수개의 압축기들 중 어느 한 압축기에 부하 및 피로가 집중되는 것을 방지하여 상기 압축기의 내구성 및 수명을 향상시키는 효과를 가져올 수 있게 된다.

또한, 어셈블리 형태로 형성된 압축기들이 교번작동으로 전체적인 수명이 유사하게 나옴으로써 일정수명 도달시 전체적인 어셈블리를 교체함으로써 집중 사용으로 인해 소손된 압축기를 하나씩 교체하는 등의 문제점을 해결하여 서비스성을 향상시키는 효과를 기대할 수 있게 된다.

그리고, 상기 다수개의 압축기들 중 예비압축기가 구비되어 어느 하나의 압축기가 작동되지 않거나 오작동 되더라도 즉각적인 서비스 없이도 정상적인 작동이 가능하게 됨으로써 서비스성의 향상은 물론 작동성능이 향상되는 효과를 기대할 수도 있다.

뿐만 아니라, 정속압축기와 인버터압축기가 조합된 상태로 상기 정속압축기가 교변작동 가능하며, 상기 정속압축기의 용량을 다양하게 함으로써 사용중인 공기조화시스템의 부하용량이 변동되더라도 즉각적인 대응 및 선형적인 대응이 가능하게 되는 등 전체적인 성능의 향상효과를 기대할 수도 있다.

Claims

다수개가 환상(環象)으로 배열되어 서로 연결되고, 한개 이상이 서로 조합되어 작동유체인 냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기(300)와;

상기 다수개의 압축기(300)와 연통되며, 기체상태의 냉매만을 분리하여 상기 압축기(300)로 공급하는 어큐뮬레이터(400)와;

상기 다수개의 압축기(300) 출구측에 각각 구비되어, 토출되는 냉매의 유량을 조절하는 체크밸브(520)와;

상기 압축기(300)와 체크밸브(520)에 연결되어, 상기 압축기(300)와 체크밸브(520)의 동작을 조절하는 제어부(700)를 포함하여 구성되며,

상기 압축기(300)는 상기 제어부(700)에 의해 그 조합이 일정시간 간격마다 상기 다수개의 압축기(300) 배열 방향을 따라 순차적으로 변경되어 상기 다수개의 압축기(300)들이 일정시간 간격마다 교번으로 작동됨을 특징으로 하는 다중콤프 공기조화기.
제 1 항에 있어서, 상기 압축기(300)는,

일정한 회전수를 가지도록 형성되어, 일정한 압축용량을 가지는 다수개의 정속압축기(R)와;

회전수의 조절이 가능하도록 형성되어, 가변 압축용량을 가지는 한개의 인버터압축기(I)로 구성됨을 특징으로 하는 다중콤프 공기조화기.
제 2 항에 있어서, 상기 정속압축기(R)는 서로 다른 압축용량을 가지도록 구성됨을 특징으로 하는 다중콤프 공기조화기.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 인버터압축기(I)는,

교번으로 작동되지 않고 상기 정속압축기(R)와 조합되거나 단독으로 작동됨을 특징으로 하는 다중콤프 공기조화기.
제 4 항에 있어서, 상기 다수개의 정속압축기(R) 중에는,

작동중인 정속압축기(R)의 오작동시 대체하여 작동하는 예비압축기(P)가 더 구비됨을 특징으로 하는 다중콤프 공기조화기.
제 4 항에 있어서, 상기 체크밸브(520)는,

상기 압축기(300)와 연동하여 압축기(300)의 운전시 열리게 되고, 압축기(300) 정지시 닫히게 됨을 특징으로 하는 다중콤프 공기조화기.