KR20090113299A

KR20090113299A - 공기조화장치

Info

Publication number: KR20090113299A
Application number: KR1020097017339A
Authority: KR
Inventors: 사또시 가와노; 신야 마쯔오까
Original assignee: 다이킨 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2007-01-23
Filing date: 2008-01-23
Publication date: 2009-10-29
Also published as: EP2128535A1; KR101127356B1; AU2008208347B2; JP4254863B2; EP2128535B1; ES2684761T3; US20100101256A1; EP2128535A4; US8302413B2; CN101589273B; JP2008180422A; AU2008208347A1; WO2008090927A1; CN101589273A

Abstract

각 전환기구(30A, 30B) 중, 난방운전을 행하는 실내열교환기(41)에 접속된 전환기구(30A)는, 실내열교환기(41)에 접속된 액배관(13) 하류측에서 냉방운전을 행하는 다른 실내열교환기(41)의 공조부하에 따라, 과냉각용 제어밸브(53)의 개방도가 조절된다.

고압가스배관, 저압가스배관, 액배관, 이용측 열교환기, 냉난방운전 가능, 공기조화장치, 전환기구, 냉각용 열교환기

Description

공기조화장치{AIR CONDITIONER}

본 발명은, 공기조화장치에 관하며, 특히, 냉매배관에 있어서 플래시 발생에 기인하는 냉매 통과음의 소음방지에 관한 것이다.

종래, 공기조화장치 등 냉매회로에는, 냉매흐름을 차단하는 전자(電磁)밸브나 한쪽 방향으로만 냉매흐름을 허용하는 체크밸브 등 각종 제어밸브가 설치된다. 예를 들어, 특허문헌 1(일본 특허공개 평성 11-241844호 공보)의 공기조화장치는, 실외유닛과 복수의 실내유닛을 구비한다. 그리고 실외유닛과 각 실내유닛 각각의 사이에는, 냉매유로를 전환하기 위한 중간유닛으로서 BS유닛이 접속된다.

상기 BS유닛은, 복수의 개폐밸브 등이 설치된 냉매배관 구조를 구비한다. 그리고, 이 BS유닛은, 각 개폐밸브의 전환에 의해, 실내유닛에서 증발된 냉매가 유입하여 실외유닛의 압축기를 향해 유출하는 상태와, 실외유닛의 압축기로부터 토출된 냉매가 유입하여 실내유닛을 향해 유출하는 상태로 전환하도록 구성된다. 이로써, 실내유닛별로 냉방과 난방이 개별로 전환된다.

[발명의 개시]

[발명이 해결하고자 하는 과제]

그런데, 이 종류의 공기조화장치에서, 난방운전을 행하는 실내유닛의 하류측에 접속된 액배관으로는 액냉매가 유출되는데, 이 액냉매가 액배관 내에서 플래시 가스를 발생시켜 기액 2상 상태로 되는 경우가 있다.

이와 같이, 기액 2상 상태로 된 냉매가, 난방운전 중의 실내유닛 하류 측에서 냉방운전을 행하는 다른 실내유닛 내로 유입되면, 냉매가 흐르는 소리(통과음)가 발생한다. 또, 냉방운전에 필요한 능력이 발휘되지 못할 우려가 있다. 구체적으로, 냉방운전을 행하는 실내유닛이 복수대 접속되며, 각 실내유닛의 설정온도가 서로 다른 경우에는, 보다 냉매능력이 필요한 실내유닛 측으로 다량의 냉매가 공급되고, 그 밖의 실내유닛 측으로는 소량의 냉매밖에 공급되지 않게 되는, 이른바 편류가 발생할 우려가 있다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해, 액배관을 흐르는 액냉매를 과냉각시켜 완전한 액냉매로 하기 위한 과냉각회로를 설치하는 것을 생각할 수 있다. 여기서, 종래 과냉각회로로서, 과냉각용 열교환기, 과냉각용 열교환기 내를 통과하는 액배관으로부터 분기된 과냉각용 배관, 과냉각용 배관으로의 냉매 흐름을 허용 또는 차단하는 전자밸브, 및 과냉각용 배관을 흐르는 냉매를 감압하는 모세관으로 구성된 것이 알려져 있다.

이 과냉각회로에서는, 액배관으로부터 분기된 냉매가 모세관에서 감압되고 과냉각용 열교환기 내에서 증발됨으로써, 액배관을 흐르는 액냉매가 과냉각되도록 구성된다.

그러나, 종래 과냉각회로에서는, 공기조화장치 전체로서의 운전용량이 작을 경우, 즉, 압축기의 토출측과 흡입측의 고저압 차가 작을 경우, 모세관에서 충분히 감압되지 않고, 그 결과, 액배관을 흐르는 냉매와 과냉각용 배관을 흐르는 냉매와의 사이에서 압력차가 생기지 않는 경우가 있다. 이 경우에는, 액배관을 흐르는 액냉매의 과냉각이 충분히 행해지지 않게 되며, 기액 2상 상태로 된 냉매가, 난방운전 중의 실내유닛 하류측에서 냉방운전을 행하는 다른 실내유닛 내로 유입하여, 냉매가 흐르는 소리(통과음)를 발생시킴과 더불어, 냉방운전에 필요한 능력이 발휘되지 못 할 우려가 있다.

본 발명은, 이러한 점에 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 냉매의 플래시 발생에 기인하는 냉매 통과음을 억제하면서 공기조화장치 전체로서의 공조 성능을 확보하는 것이다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

제 1 발명은, 고압가스배관(11)과, 저압가스배관(12)과, 액배관(13)을 구비함과 더불어, 복수의 이용측 열교환기(41, 41)를 구비하며, 상기 각 이용측 열교환기(41, 41)의 일단은, 전환기구(30A, 30B)의 액관(40) 및 팽창기구(42)를 개재하고 상기 액배관(13)에 접속되는 한편, 타단은, 이 전환기구(30A, 30B)를 개재하고 상기 고압가스배관(11)과 상기 저압가스배관(12)에 전환이 자유롭게 접속되고, 상기 각 이용측 열교환기(41, 41)가 개별로 냉난방운전 가능한 공기조화장치에 있어서, 상기 각 전환기구(30A, 30B)는, 상기 액관(40)을 흐르는 액냉매를 과냉각하기 위한 과냉각용 열교환기(51)와, 일단이 상기 액관(12)에 접속되며 상기 과냉각용 열교환기(51) 내를 통과한 후, 타단이 상기 저압가스배관(12)에 접속된 과냉각용 배관(52)과, 상기 과냉각용 배관(52)의 일단과 상기 과냉각용 열교환기(51) 사이에 설치되며, 또 개방도 조절이 자유로운 과냉각용 제어밸브(53)를 구비하며, 상기 각 전환기구(30A, 30B) 중, 난방운전을 행하는 이용측 열교환기(41)에 접속된 전환기구(30A)는, 이 이용측 열교환기(41)에 접속된 액배관(13) 하류 측에서 냉방운전을 행하는 다른 이용측 열교환기(41)의 공조부하에 따라, 상기 과냉각용 제어밸브(53)의 개방도를 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

제 1 발명에서는, 각 전환기구(30A, 30B) 중, 난방운전을 행하는 이용측 열교환기(41)에 접속된 전환기구(30A)에서는, 이 이용측 열교환기(41)에 접속된 액배관(13) 하류 측에서 냉방운전을 행하는 다른 이용측 교환기(41) 공조부하에 따라, 과냉각용 제어밸브(53)의 개방도가 조절된다.

이로써, 난방운전을 행하는 전환기구(30A) 하류 측에서 냉방운전을 행하는 다른 이용측 열교환기(41)에서 필요한 냉방능력을 확보하도록 액냉매를 과냉각할 수 있다. 구체적으로, 난방운전을 행하는 전환기구(30A) 하류 측에 2대의 이용측 열교환기(41)가 있으며, 2대 모두 냉방운전 시키는 경우와, 1대만을 가동시키고 다른 1대를 운전정지 시키는 경우에 대해 검토하면, 전자가 후자보다 공조부하가 크다고 할 수 있다. 즉, 2대 모두 냉방운전 시키는 경우에 비해, 1대를 운전정지 시키는 경우에는 과내각용 제어밸브(53) 개방도를 작게 하도록 제어하면 된다.

이와 같이 하면, 액냉매의 플래시를 방지하여 냉매 통과음 발생을 억제함과 더불어, 과냉각용 배관(52)에 유입시키는 액냉매의 양을 필요 최소한으로 할 수 있으며, 하류 측의 다른 이용측 열교환기(41)에 유입되는 액냉매의 양을 충분히 확보할 수 있다.

또, 이용측 열교환기(41)의 공조부하는, 이용측 열교환기(41)의 대수 외에, 이용측 열교환기(41) 주변의 외기온도나, 냉방운전시의 설정온도 등에 의해서도 변동되는 것이므로, 이 공조부하에 따라 유연하게 과냉각 온도를 설정할 수 있다.

제 2 발명은, 상기 각 전환기구(30A, 30B) 중, 냉방운전을 행하는 이용측 열교환기(41)에 접속된 전환기구(30B)는, 이 이용측 열교환기(41)의 공조부하에 따라 상기 과냉각용 제어밸브(53)의 개방도를 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

제 2 발명에서는, 각 전환기구(30A, 30B) 중, 냉방운전을 행하는 이용측 열교환기(41)에 접속된 전환기구(30B)에서는, 이 이용측 열교환기(41)의 공조부하에 따라 과냉각용 제어밸브(53)의 개방도가 조절된다.

이로써, 냉방운전을 행하는 전환기구(30B) 하류 측에 접속된 이용측 열교환기(41)에서 필요한 냉방능력을 확보하도록 액냉매를 과냉각할 수 있다. 구체적으로, 냉방운전을 행하는 전환기구(30B) 하류 측에 2대의 이용측 열교환기(41)가 접속되며, 2대 모두 냉방운전 시키는 경우와, 1대 만을 가동시키고 다른 1대를 운전정지 시키는 경우에 대해 검토하면, 전자가 후자보다 공조부하가 크다고 할 수 있다. 즉, 2대 모두 냉방운전 시키는 경우에 비해, 1대를 운전정지 시키는 경우에는 과냉각용 제어밸브(53)의 개방도를 작게 하도록 제어하면 된다.

이와 같이 하면, 액냉매의 플래시를 방지하고 냉매 통과음 발생을 억제함과 더불어, 과냉각용 배관(52)에 유입시키는 액냉매의 양을 필요 최소한으로 할 수 있으며, 하류 측의 이용측 열교환기(41)로 유입되는 액냉매의 양을 충분히 확보할 수 있다.

제 3 발명은, 상기 과냉각용 배관(52)에 있어서 상기 과냉각용 열교환기(51)보다 하류 측의 냉매온도를 검출하는 온도검출 수단(45)을 구비하며, 상기 각 전환기구(30A, 30B)는, 상기 온도검출 수단(45)의 검출값에 따라 상기 과냉각용 제어밸브(53)의 개방도를 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

제 3 발명에서는, 각 전환기구(30A, 30B)에서, 온도검출 수단(45)의 검출 값에 따라 과냉각용 제어밸브(53)의 개방도가 조절된다. 이로써, 액관(40)에서 과냉각용 배관(52)으로 분기된 액냉매가 과냉각용 열교환기(51)에서 확실하게 증발되도록, 과냉각용 제어밸브(53)의 개방도를 적절하게 조절하여 냉매유량을 제어할 수 있다. 이로써, 과냉각용 배관(52)을 흐르는 액냉매가 과냉각용 열교환기(51)에서 완전히 증발되지 못 하고 기액 2상 상태로 돼 버리고, 압축기(21)에 기액 2상 상태의 냉매가 유입하여 소손(燒損)되는 것을 방지하는 데 유리하다.

[발명의 효과]

본 발명에 의하면, 냉방운전을 실시하는 다른 이용측 열교환기(41)에서 필요한 냉방능력을 확보하도록 액냉매를 과냉각할 수 있다. 구체적으로, 난방운전을 행하는 전환기구(30A) 하류 측에 2대의 이용측 열교환기(41)가 있으며, 2대 모두 냉방운전 시키는 경우와, 1대 만을 가동시키고 다른 1대를 운전정지 시키는 경우에 대해 검토하면, 전자가 후자보다 공조부하가 크다고 할 수 있다. 즉, 2대 모두 냉방운전 시키는 경우에 비해, 1대를 운전정지 시키는 경우에는 과냉각용 제어밸브(53)의 개방도를 작게 하도록 제어하면 된다.

이와 같이 하면, 액냉매의 플래시를 방지하여 냉매 통과음 발생을 억제함과 더불어, 과냉각용 배관(52)에 유입시키는 액냉매의 양을 필요 최소한으로 할 수 있으며, 하류 측의 다른 이용측 열교환기(41)로 유입되는 액냉매 양을 충분히 확보할 수 있다.

또, 이용측 열교환기(41)의 공조부하는, 이용측 열교환기(41)의 대수 외에, 이용측 열교환기(41)의 외기온도나, 냉방운전시의 설정온도 등에 의해서도 변동되는 것이므로, 이 공조부하에 따라 유연하게 과냉각 온도를 설정할 수 있다.

또, 상기 제 2 발명에 의하면, 냉방운전을 행하는 전환기구(30B) 하류 측에 접속된 이용측 교환기(41)에서 필요한 냉방능력을 확보하도록 액냉매를 과냉각할 수 있다. 구체적으로, 냉방운전을 행하는 전환기구(30B) 하류 측에 2대의 이용측 열교환기(41)가 접속되며, 2대 모두 냉방운전 시키는 경우와, 1대 만을 가동시키고 다른 1대를 운전정지 시키는 경우에 대해 검토하면, 전자가 후자보다 공조부하가 크다고 할 수 있다. 즉, 2대 모두 냉방운전 시키는 경우에 비해, 1대를 운전정지 시키는 경우에는 과냉각용 제어밸브(53)의 개방도를 작게 하도록 제어하면 된다.

이와 같이 하면, 액냉매의 플래시를 방지하여 냉매 통과음 발생을 억제함과 더불어, 과냉각용 배관(52)에 유입시키는 액냉매의 양을 필요 최소한으로 할 수 있으며, 하류 측의 이용측 열교환기(41)로 유입되는 액냉매의 양을 충분히 확보할 수 있다.

또, 상기 제 3 발명에 의하면, 액관(40)에서 과냉각용 배관(52)으로 분기된 액냉매가 과냉각용 열교환기(51)에서 확실하게 증발되도록, 과냉각용 제어밸브(53)의 개방도를 적절하게 조절하여 냉매유량을 제어할 수 있다. 이로써, 과냉각용 배관(52)을 흐르는 액냉매가 과냉각용 열교환기(51)에서 완전히 증발되지 못 하고 기액 2상 상태로 돼 버리고, 압축기(21)에 기액 2상 상태의 냉매가 유입하여 소손되는 것을 방지하는 데 유리하다.

도 1은, 본 실시형태에 관한 공기조화장치의 전체구성을 나타냄과 더불어, 냉방운전 동작을 나타내는 냉매회로도이다.

도 2는, 난방운전 동작을 나타내는 냉매회로도이다.

도 3은, 냉난방 운전 1의 동작을 나타내는 냉매회로도이다.

도 4는, 냉난방 운전 2의 동작을 나타내는 냉매회로도이다.

도 5는, 공조부하와 과냉각용 제어밸브 개방도와의 관계를 나타내는 도이다.

도 6은, 일부 생략하여 나타내는 다른 냉매회로도이다.

[부호의 설명]

10: 공기조화장치 11: 고압가스배관

12: 저압가스배관 13: 액배관

18: 제 1 바이패스 배관 19: 제 2 바이패스 배관

21: 압축기 30: 공기조화장치

30A: 제 1 BS유닛(전환기구) 30B: 제 2 BS유닛(전환기구)

31: 제 1 제어밸브 32: 제 2 제어밸브

40: 액관 41: 실내 열교환기(이용측 열교환기)

42: 실내팽창밸브(팽창기구) 45: 온도센서(온도검출 수단)

51: 과냉각용 열교환기 52: 과냉각용 배관

53: 과냉각용 제어밸브

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다. 여기서, 이하 바람직한 실시형태의 설명은 본질적으로 예시에 지나지 않으며, 본 발명, 그 적용물 또는 그 용도의 제한을 의도하는 것이 아니다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 공기조화장치(10)는 빌딩 등에 설치되며, 각 실내를 냉난방 하는 것이다. 이 공기조화장치(10)는, 실외유닛(20), 전환기구로서 2대의 BS유닛(30A, 30B), 및 2대의 실내유닛(40A, 40B)을 구비한다. 그리고, 이들 실외유닛(20) 등이, 냉매배관인 연결배관으로 접속되어 냉매회로(R)를 구성한다. 이 냉매회로(R)에서는, 냉매가 순환하며, 증기압축식 냉동사이클이 실시된다.

상기 실외유닛(20)은, 본 실시형태의 열원유닛을 구성한다. 실외유닛(20)은, 냉매배관인 주관(2c)과 제 1 분기관(2d)과 제 2 분기관(2e)을 구비한다. 또, 실외유닛(20)은, 압축기(21), 실외열교환기(23), 실외팽창밸브(24) 및 2개의 전자밸브(26, 27)를 구비한다.

상기 주관(2c)은, 일단이 실외유닛(20) 밖에 배치된 연결배관인 액배관(13)에 접속되며, 타단이 제 1 분기관(2d)과 제 2 분기관(2e) 일단에 접속된다. 제 1 분기관(2d)의 타단은, 실외유닛(20) 밖에 배치된 연결배관인 고압가스배관(11)에 접속된다. 제 2 분기관(2e)의 타단은, 실외유닛(20) 밖에 배치된 연결배관인 저압가스배관(12)에 접속된다.

상기 압축기(21)는, 냉매를 압축하기 위한 유체기계이며, 예를 들어 고압 돔형의 스크롤식 압축기로 구성된다. 압축기(21)의 토출관(2a)은, 제 1 분기관(2d) 중간에 접속되며, 흡입관(2b)은, 제 2 분기관(2e) 중간에 접속된다. 그리고, 흡입관(2b)에는 어큐뮬레이터(22)가 설치된다.

상기 실외열교환기(23)는, 크로스핀식의 핀튜브형 열교환기이며, 주관(2c) 중간에 설치된다. 실외팽창밸브(24)는 전자팽창밸브로 구성되며, 주관(2c)의 실외열교환기(23)보다 액배관(13) 측에 설치된다. 실외열교환기(23) 근방에는 실외팬(25)이 설치된다. 그리고, 실외열교환기(23)는, 냉매가 실내팬(25)에 의해 도입된 공기와 열교환하도록 구성된다.

상기 2개의 전자밸브(26, 27)는, 제 1 전자밸브(26) 및 제 2 전자밸브(27)이다. 제 1 전자밸브(26)는, 제 1 분기관(2d)의 토출관(2a) 접속점보다 실외열교환기(23) 측에 설치된다. 제 2 전자밸브(27)는, 제 2 분기관(2e)의 흡입관(2b) 접속점보다 실외열교환기(23) 측에 설치된다. 이들 전자밸브(26, 27)는, 냉매 흐름을 허용 또는 차단하는 제어밸브를 구성한다.

상기 각 실내유닛(40A, 40B)은, 본 실시형태의 이용유닛을 구성한다. 각 실내유닛(40A, 40B)은, 연결배관인 중간배관(17)으로 상기 각 BS유닛(30A, 30B)에 접속된다. 즉, 제 1 실내유닛(40A) 및 제 1 BS유닛(30A)과, 제 2 실내유닛(40B) 및 제 2 BS유닛(30B)이 각각 한 쌍이 되어 접속된다. 한편, 제 1 실내유닛(40A)에는, 액배관(13)이 접속된다. 제 2 실내유닛(40B)에는, 액배관(13) 중간에서 분기된 분기 액배관(16)이 접속된다.

상기 각 실내유닛(40A, 40B)은, 냉매배관으로 서로 접속된 실내열교환기(41)와 실내팽창밸브(42)를 구비한다. 실내열교환기(41)는 중간배관(17)에 접속된다. 제 1 실내유닛(40A)의 실내팽창밸브(42)는 액배관(13)에 접속되며, 제 2 실내유닛(40B)의 실내팽창밸브(42)는 분기 액배관(16)에 접속된다. 실내열교환기(41)는, 크로스핀식의 핀튜브형 열교환기이다. 실내팽창밸브(42)는 전자팽창밸브로 구성된다. 실내열교환기(41) 근방에는 실내팬(43)이 설치된다. 그리고, 실내열교환기(41)는, 냉매가 실내팬(43)에 의해 도입된 공기와 열교환하도록 구성된다.

상기 제 1 BS유닛(30A)에는, 중간배관(17) 외에 고압가스배관(11)과 저압가스배관(12)이 접속된다. 제 1 BS유닛(30A)에서, 중간배관(17)과 고압가스배관(11)이 고압통로(38)를 이루며, 중간배관(17)과 저압가스배관(12)이 저압통로(39)를 이루고, 고압통로(38)와 저압통로(39)는 합류하여 접속된다. 그리고, 제 1 BS유닛(30A)에서, 고압통로(38)를 이루는 고압가스배관(11)에는 개구 조절이 자유로운 제 1 제어밸브(31)가 설치되며, 저압통로(39)를 이루는 저압가스배관(12)에는 개구 조절이 자유로운 제 2 제어밸브(32)가 설치된다.

또, 고압통로(38)에는 제 1 제어밸브(31)를 우회하도록 제 1 바이패스 배관(18)이 접속되며, 저압통로(39)에는 제 2 제어밸브(32)를 우회하도록 제 2 바이패스 배관(19)이 접속된다. 이 제 1 및 제 2 바이패스 배관(18, 19)은 각각 고압 가스배관(11) 및 저압가스배관(12)보다 지름이 작은 안지름으로 형성된다. 그리고, 제 1 및 제 2 바이패스 배관(18, 19)에는, 개구 조절이 자유로우며, 또 전개시의 냉매유량이 제 1 및 제 2 제어밸브(31, 32)보다 작은 제 1 및 제 2 서브 제어밸브(33, 34)가 설치된다. 여기서, 액배관(13)은 제 1 BS유닛(30A) 내를 통과하며 액관(40)을 이룬다.

또, 상기 제 1 BS유닛(30A)에는, 과냉각회로를 구성하기 위한 과냉각용 열교환기(51)와 과냉각용 배관(52)이 설치된다. 과냉각용 열교환기(51)는, 액관(40)을 이루는 액배관(13)을 흐르는 액냉매를 과냉각하기 위한 것이다. 과냉각용 배관(52)은, 일단이 액관(40)에 접속되며, 상기 과냉각용 열교환기(51) 내를 통과한 후, 타단이 저압가스배관(12)에 접속된다.

그리고, 상기 과냉각용 배관(52)의 일단과 과냉각용 열교환기(51) 사이에는, 개방도 조절이 자유로운 과냉각용 제어밸브(53)가 설치된다. 이 과냉각용 제어밸브(53)의 개방도를 조절함으로써, 과냉각회로로 유입되는 액냉매의 양이 조정된다. 상세한 것은 후술하지만, 과냉각용 제어밸브(53)의 개방도는, 하류 측에 있는 냉매운전 중의 실내열교환기(41)의 공조부하에 따라 제어기(50)에 의해 조절된다.

상기 과냉각용 배관(52)을 흐르는 액냉매는, 과냉각용 제어밸브(53)에서 감압되며, 과냉각용 열교환기(51)에서 액관(40)을 흐르는 액냉매와 열교환하여 증발되고, 저압가스배관(12)에서 회수되도록 구성된다.

상기 제 2 BS유닛(30B)에는, 중간배관(17) 외에 고압가스배관(11) 중간에서 분기된 분기 고압가스배관(14)과, 저압가스배관(12) 중간에서 분기된 분기 저압가 스배관(15)이 접속된다. 그리고, 제 2 BS유닛(30B)에서, 고압통로(38)를 이루는 분기 고압가스배관(14)에는 제 1 제어밸브(31)가 설치되며, 저압통로(39)를 이루는 분기 저압가스배관(15)에는 제 2 제어밸브(32)가 설치된다.

또, 상기 분기 고압가스배관(14)에는 제 1 제어밸브(31)를 우회하도록 제 1 바이패스 배관(18)이 접속되며, 분기 저압가스배관(15)에는 제 2 제어밸브(32)를 우회하도록 제 2 바이패스 배관(19)이 접속된다. 이 제 1 및 제 2 바이패스 배관(18, 19)은 각각 분기 고압가스배관(14) 및 분기 저압가스배관(15)보다 지름이 작은 안지름을 갖는다. 그리고, 제 1 및 제 2 바이패스 배관(18, 19)에는, 전개방시의 냉매유량이 제 1 및 제 2 제어밸브(31, 32)보다 작은 제 1 및 제 2 서브 제어밸브(33, 34)가 설치된다. 여기서, 분기 액배관(16)은 제 2 BS유닛(30B) 내를 통과하며 액관(40)을 이룬다.

또한, 상기 제 2 BS유닛(30B)에는, 과냉각회로를 구성하기 위한 과냉각용 열교환기(51)와 과냉각용 배관(52)이 설치된다. 과냉각용 열교환기(51)는, 액관(40)을 이루는 분기 액배관(16)을 흐르는 액냉매를 과냉각하기 위한 것이다. 과냉각용 배관(52)은, 일단이 액관(40)에 접속되며, 상기 과냉각용 열교환기(51) 내를 통과한 후, 타단이 분기 저압가스배관(15)에 접속된다.

그리고, 상기 과냉각용 배관(52)의 일단과 과냉각용 열교환기(51)와의 사이에는, 개방도 조절이 자유로운 과냉각용 제어밸브(53)가 설치된다. 이 과냉각용 제어밸브(53)의 개방도를 조절함으로써, 과냉각 회로로 유입되는 액냉매의 양이 조정된다.

상기 각 BS유닛(30A, 30B)의 제 1 및 제 2 제어밸브(31, 32), 그리고 제 1 및 제 2 서브 제어밸브(33, 34)는, 개방도 조절에 의해 냉매유량을 조절하는 전동밸브를 구성한다. 그리고, 이들 제 1 및 제 2 제어밸브(31, 32), 그리고 제 1 및 제 2 서브 제어밸브(33, 34)는, 개폐전환에 의해 냉매흐름을 전환하여, 각 실내유닛(40A, 40B)에서 냉난방을 전환하기 위한 것이다.

예를 들어, 실내유닛(40A, 40B)이 냉방시의 경우, 제 1 제어밸브(31)가 폐(閉)상태로, 제 2 제어밸브(32)가 개(開)상태로 각각 설정되며, 실내 열교환기(41)에서 증발된 냉매가 저압가스배관(12)으로 흐른다. 또, 실내유닛(40A, 40B)이 난방시의 경우, 제 1 제어밸브(31)가 개상태로, 제 2 제어밸브(32)가 폐상태로 각각 설정되며, 고압가스배관(11)에서 가스냉매가 실내열교환기(41)로 흘러 응축(방열)된다.

상기 공기조화장치(10)에는, 각종 압력센서(28, 29, 44)가 설치된다. 구체적으로, 압축기(21) 토출관(2a)에는, 압축기(21) 토출압력을 검출하는 토출압력센서(28)가 설치된다. 압축기(21)의 흡입관(2b)에는, 어큐뮬레이터(22)보다 상류에 압축기(21)의 흡입압력을 검출하는 흡입압력센서(29)가 설치된다. 또, 실내열교환기(41)와 실내팽창밸브(42) 사이에는, 실내열교환기(41)의 압력을 검출하는 열교환 압력센서(44)가 설치된다.

또, 상기 공기조화장치(10)는 제어기(50)를 구비한다. 이 제어기(50)는, 적어도 한쪽 실내유닛(40A, 40B)의 냉난방 운전을 전환할 시에, 균일압력 운전을 행하는 개방도 제어수단을 구성한다. 이 균일압력 운전은, 냉방에서 난방으로 전환 하는 경우 실내열교환기(41)가 고압가스배관(11)과 압력이 균일해지도록, 난방에서 냉방으로 전환하는 경우는 실내열교환기(41)가 저압가스배관(12)과 압력이 균일해지도록, 제 1 및 제 2 제어밸브(31, 32)가 제어된다.

이하, 구체적으로, 냉방운전에서 난방운전으로 전환할 시에 행하는 균일압력 운전에 대하여 설명한다. 여기서, 이하에 말하는 제 1 제어밸브(31), 제 2 제어밸브(32), 실내팽창밸브(42) 등은, 제 2 BS유닛(30B) 및 제 2 실내유닛(40B)의 구성요소를 나타내는 것으로 한다.

먼저, 제 2 제어밸브(32) 및 제 2 서브 제어밸브(34)를 닫는다. 이로써, 제 2 BS유닛(30B) 및 제 2 실내유닛(40B)으로의 냉매 유통이 차단된다.

다음에, 제 1 서브 제어밸브(33)를 조금 연다. 즉, 압축기(21) 토출냉매가 분기 고압가스배관(14), 제 1 바이패스 배관(18), 및 중간배관(17)을 통해 저압상태의 실내열교환기(41)로 조금씩 유입된다. 이에 의해, 저압상태의 실내열교환기(41) 등이 서서히 분기 고압가스배관(14)과 같은 고압상태로 압력이 균일해진다.

다음에, 제 1 제어밸브(31)를 전개방한다. 여기서, 제 1 서브 제어밸브(33)는, 열린 상태인 채라도 좋고, 제 1 제어밸브(31)를 열었을 때에 닫도록 제어해도 좋다.

이로써, 압축기(21)의 토출냉매가 분기 고압가스배관(14), 제 1 바이패스 배관(18), 및 중간배관(17)을 통해 실내열교환기(41)로 유입하며, 냉방에서 난방으로의 전환이 완료된다.

한편, 난방운전에서 냉방운전으로 전환할 경우에는, 먼저 제 1 제어밸브(31) 및 제 1 서브 제어밸브(33)를 닫는다. 이에 따라, 제 2 BS유닛(30B) 및 제 2 실내유닛(40B)으로의 냉매 유통이 차단된다.

다음에, 제 2 서브 제어밸브(34)를 조금 개방한다. 즉, 압축기(21)의 토출냉매가, 실내열교환기(41), 중간배관(17), 및 제 2 바이패스 배관(19)을 통해 분기 저압가스배관(15)으로 조금씩 유입된다. 이로써, 고압상태의 실내열교환기(41) 등이 서서히 분기 저압가스배관(15)과 같은 저압상태로 압력이 균일해진다.

다음에, 제 2 제어밸브(32)를 전개방한다. 여기서, 제 2 서브 제어밸브(34)는, 열린 상태인 채라도 좋고, 제 2 제어밸브(32)를 열었을 때에 닫도록 제어해도 좋다.

이로써, 압축기(21)의 토출냉매가 실내열교환기(41), 중간배관(17), 및 제 2 바이패스 배관(19)을 통해 분기 저압가스배관(15)으로 유입하며, 난방에서 냉방으로의 전환이 완료된다.

또, 상기 제어기(50)는, 난방운전을 행하는 실내유닛(40A, 40B) 하류 측에 냉방운전을 행하는 다른 실내유닛(40A, 40B)이 있는 경우에, 냉방운전을 행하는 실내유닛(40A, 40B)의 공조부하에 따라, 제 1 및 제 2 BS유닛(30A, 30B)의 과냉각용 제어밸브(53)의 개방도를 조절하는 개방도 제어수단을 구성한다. 구제적인 과냉각 동작에 대해서는 후술한다.

상기 제어기(50)에는, 압력 입력부(55), 압축기 제어부(56), 및 밸브 조작부(57)가 설치된다.

상기 압력 입력부(55)는, 균일압력 운전 시에 토출압력센서(28), 흡입압력센 서(29) 및 열교환 압력센서(44)의 각 검출압력이 입력된다. 상기 밸브 조작부(57)는, 균일압력 운전에 있어서 제 1 및 제 2 제어밸브(31, 32), 제 1 및 제 2 서브 제어밸브(33, 34), 그리고 과냉각용 제어밸브(53)의 개방도 조절을 행하는 것이다.

상기 압축기 제어부(56)는, 균일압력 운전에 있어서 제 1 및 제 2 제어밸브(31, 32)의 입구 압력을 소정값 이상으로 제어하는 압력제어 수단을 구성한다. 여기서, 제 1 제어밸브(31)의 입구 압력은, 압축기(21) 토출관(2a) 측으로부터 제 1 제어밸브(31)로 유입되는 냉매압력이다. 제 2 제어밸브(32)의 입구 압력은, 실내 열교환기(41) 측에서 제 2 제어밸브(32)로 유입되는 냉매압력이다.

또, 본 실시형태에서는, 제 1 및 제 2 제어밸브(31, 32)의 입구 압력으로서, 열교환 압력센서(44)의 검출압력이 이용된다. 그리고, 열교환 압력센서(44)가 고장 등으로 인해 검출이 불가능한 경우, 토출 압력센서(28)의 검출압력이 제 1 제어밸브(31)의 입구 압력으로서 대용되며, 흡입 압력센서(29)의 검출압력이 제 2 제어밸브(32)의 입구압력으로서 대용된다.

-운전동작-

다음에, 상기 공기조화장치(10)의 운전동작을 도면에 기초하여 설명한다. 이 공기조화장치(10)에서는, 2개의 실내유닛(40A, 40B) 쌍방이 냉방 또는 난방을 행하는 운전과, 한쪽이 냉방을 행하고 다른 쪽이 난방을 행하는 운전이 있다.

<냉방운전>

상기 제 1 실내유닛(40A) 및 제 2 실내유닛(40B) 쌍방이 냉방을 행하는 경우에 대하여, 도 1을 참조하면서 설명한다. 이 냉방운전의 경우, 실내유닛(20)에서 는, 제 1 전자밸브(26)가 개상태로, 제 2 전자밸브(27)가 폐상태로, 실외팽창밸브(24)가 전개방 상태로 각각 설정된다. 각 BS유닛(30A, 30B)에서는, 제 1 제어밸브(31), 제 1 및 제 2 서브 제어밸브(33, 34)가 폐상태로, 제 2 제어밸브(32)가 개상태로 각각 설정된다. 각 실내유닛(40A, 40B)에서는, 실내팽창밸브(42)가 적절한 개방도로 설정된다.

이와 같은 상태에서, 압축기(21)를 구동시키면, 이 압축기(21)로부터 토출된 고압가스냉매가 제 1 분기관(2d)을 통해 실외열교환기(23)로 흐른다. 실외열교환기(23)에서는, 냉매가 실내팬(25)에 의해 도입된 공기와 열교환하여 응축된다. 응축된 냉매는, 주관(2c)을 통해 실내유닛(20) 밖으로 흐르며, 액배관(13)으로 유입된다. 액배관(13)의 냉매는, 일부가 분기 액배관(16)으로 흘러 제 2 BS유닛(30B)으로 유입되며, 나머지가 제 1 BS유닛(30A)으로 유입된다.

상기 제 1 및 제 2 BS유닛(30A, 30B)에서는, 액관(40)을 흐르는 냉매의 일부가 과냉각용 배관(52)으로 흐르며, 나머지가 과냉각용 열교환기(51)를 통과하여 제 1 및 제 2 실내유닛(40A, 40B)으로 유입된다.

이때, 과냉각용 배관(52)으로 흐른 액냉매는, 과냉각용 제어밸브(53)에 의해 감압된 후, 과냉각용 열교환기(51)를 통과한다. 과냉각용 열교환기(51)에서는, 과냉각용 배관(52)을 흐르는 액냉매가 액관(40)을 흐르는 액냉매와 열교환하여 증발한다. 증발 후 냉매는 저압통로(39)로 흘러 압축기(21)로 돌아온다.

이로써, 액관(40)을 흐르는 액냉매가 과냉각되어, 기액 2상 상태로 되어 있던 액냉매가 완전히 액화하며, 냉각능력이 높은 액냉매가 된다. 또, 실내열교환 기(41)로 유입한 경우에도, 냉매 통과음이 발생하지 않는다.

상기 제 1 실내유닛(40A) 및 제 2 실내유닛(40B)에서는, 냉매가 실내팽창밸브(42)에서 감압된 후, 실내열교환기(41)로 흐른다. 실내열교환기(41)에서는, 냉매가 실내팬(43)에 의해 도입된 공기와 열교환하여 증발한다. 이로써, 공기가 냉각되어 실내 냉방이 행해진다. 그리고, 실내열교환기(41)에서 증발된 가스냉매는, 각 실내유닛(40A, 40B) 밖으로 흘러, 중간배관(17)을 통해 각 BS유닛(30A, 30B)으로 유입된다.

상기 제 1 BS유닛(30A)에서는, 가스냉매가 중간배관(17)에서 저압가스배관(12)으로 유입된다. 제 2 BS유닛(30B)에서는, 가스냉매가 중간배관(17)에서 분기 저압가스배관(15)으로 유입되며, 저압가스배관(12)으로 흐른다. 저압가스배관(12)의 가스냉매는, 실외유닛(20)으로 유입되며, 흡입관(2b)을 통해 다시 압축기(21)로 돌아오며, 이 순환이 반복된다.

-냉방운전시의 과냉각 동작-

다음에, 제 1 및 제 2 BS유닛(30A, 30B)의 액관(40)을 이루는 액배관(13)(또는 분기 액배관(16))을 흐르는 액냉매를 과냉각하는 과냉각 동작에 대하여 설명한다.

도 1은, 제 1 및 제 2 실내유닛(40A, 40B) 쌍방이 냉방을 행하는 경우이므로, 제 1 및 제 2 BS유닛(30A, 30B)에서 과냉각동작은, 각 BS유닛(30A, 30B)에 접속된 실내열교환기(41)의 공조부하에 따라 행해진다.

공조부하는, 1개의 BS유닛(30A, 30B)에 대해 복수대의 실내유닛(40A, 40B)을 접속하여 각 실내유닛(40A, 40B)별로 운전 또는 정지를 전환한 경우나, 이용측 열교환기(41) 주변의 온도, 냉방운전시의 설정온도 등에 의해 변동되는 것이므로, 이 공조부하에 따라 유연하게 과냉각 온도를 설정하는 것이 바람직하다.

구체적으로, 도 5에 나타내는 바와 같이, 냉방운전을 행하는 실내열교환기(41)의 공조부하가 커질수록, 과냉각용 제어밸브(53)의 개방도를 크게 하도록, 즉 액관(40)에서 과냉각용 배관(52)으로 유입시키는 액냉매의 양을 많게 하도록 제어한다.

여기서, 제 1 실내유닛(40A) 쪽이 제 2 실내유닛(40B)보다 공조부하가 크다고 하면, 제 1 BS유닛(30A)의 과냉각용 제어밸브(53)의 개방도는, 제 2 BS유닛(30B)의 과냉각용 제어밸브(53)의 개방도보다 커지도록 조절된다. 즉, 제 1 BS유닛(30A)의 과냉각용 배관(52)을 흐르는 냉매량이 많고, 그 결과, 액관(40)을 흐르는 액냉매의 과냉각도가 높아지며, 제 1 실내유닛(40A)에서 필요로 하는 냉방능력을 확보하는 데 유리하다.

또, 제 1 및 제 2 BS유닛(30A, 30B)에서, 각각 액관(40)을 통과하는 액냉매에 대해 과냉각을 행하므로, 냉방운전을 행하는 제 1 및 제 2 실내유닛(40A, 40B)의 실내열교환기(41, 41)로 기액 2상 상태의 액냉매가 유입되는 일이 없으며, 냉매 통과음 발생을 방지하는 데 유리하다.

<난방운전>

상기 제 1 실내유닛(40A) 및 제 2 실내유닛(40B) 쌍방이 난방을 행하는 경우에 대하여, 도 2를 참조하면서 설명한다. 이 난방운전의 경우, 실외유닛(20)에서 는, 제 1 전자밸브(26)가 폐상태로, 제 2 전자밸브(27)가 개상태로, 실외팽창밸브(24)가 적절한 개방도로 각각 설정된다. 각 BS유닛(30A, 30B)에서는, 제 1 제어밸브(31)가 개상태로, 제 2 제어밸브(32), 제 1 및 제 2 서브 제어밸브(33, 34)가 폐상태로 각각 설정된다. 각 실내유닛(40A, 40B)에서는, 실내팽창밸브(42)가 전개방 상태로 설정된다.

이와 같은 상태에서, 압축기(21)를 구동시키면, 이 압축기(21)로부터 토출된 고압가스냉매가 실외유닛(20) 밖으로 흐르고, 고압가스배관(11)으로 유입된다. 고압가스배관(11)의 냉매는, 일부가 분기 고압가스배관(14)에서 제 2 BS유닛(30B)으로 유입되며, 나머지가 제 1 BS유닛(30A)으로 유입된다. 각 BS유닛(30A, 30B)으로 유입된 냉매는, 중간배관(17)을 통해 각 실내유닛(40A, 40B)으로 유입된다.

상기 제 1 및 제 2 BS유닛(30A, 30B)에서는, 액관(40)을 흐르는 냉매의 일부가 과냉각용 배관(52)으로 흐르며, 나머지가 과냉각용 열교환기(51)를 통과한다.

이때, 과냉각용 배관(52)을 흐른 액냉매는, 과냉각용 제어밸브(53)에 의해 감압된 후, 과냉각용 열교환기(51)를 통과한다. 과냉각용 열교환기(51)에서는, 과냉각용 배관(52)를 흐르는 액냉매가 액관(40)을 흐르는 액냉매와 열교환하여 증발한다. 증발 후의 냉매는 저압통로(39)로 흘러 압축기(21)로 돌아온다.

이로써, 액관(40)을 흐르는 액냉매가 과냉각되어 기액 2상 상태로 되어 있던 액냉매가 완전히 액화되며 냉각능력이 높은 액냉매가 된다. 또, 실내열교환기(41)로 유입된 경우에도, 냉매 통과음이 발생하지 않는다.

상기 각 실내유닛(40A, 40B)에서는, 냉매가 공기와 열교환하여 응축된다. 이에 따라, 공기가 가열되며 실내 난방이 행해진다. 제 1 실내유닛(40A)에서 응축된 냉매는, 액배관(13)으로 흐른다. 제 2 실내유닛(40B)에서 응축된 냉매는, 분기 액배관(16)을 통해 액배관(13)으로 유입된다. 액배관(13)의 냉매는, 실외유닛(20)으로 유입되며 주관(2c)을 흐른다. 이 주관(2c)의 냉매는, 실외팽창밸브(24)에서 감압된 후, 실외열교환기(23)로 유입된다. 실외열교환기(23)에서는, 냉매가 공기와 열교환하여 증발된다. 증발된 가스냉매는, 제 2 분기관(2e) 및 흡입관(2b)을 통해 다시 압축기(21)로 돌아오며, 이 순환이 반복된다.

-난방운전시의 과냉각 동작-

다음에, 제 1 및 제 2 BS유닛(30A, 30B)의 액관(40)을 이루는 액배관(13)(또는 분기 액배관(16))을 흐르는 액냉매를 과냉각하는 과냉각 동작에 대하여 설명한다. 도 2에서는, 제 1 및 제 2 실내유닛(40A, 40B) 쌍방이 난방을 행하는 경우이므로, 제 1 및 제 2 BS유닛(30A, 30B)에서 과냉각 동작은, 실외열교환기(23)의 공조부하에 따라 행해진다.

여기서, 실외열교환기(23)의 공조부하가 커질수록, 제 1 및 제 2 BS유닛(30A, 30B)의 과냉각용 제어밸브(53)의 개방도를 크게 하도록, 즉 액관(40)에서 과냉각용 배관(52)으로 유입시키는 액냉매의 양을 많게 하도록 제어한다.

이와 같이, 제 1 및 제 2 BS유닛(30A, 30B)에서, 각각 액관(40)을 통과하는 액냉매에 대해 과냉각을 행하므로, 실외열교환기(23)에 기액 2상 상태의 액냉매가 유입되는 일이 없으며, 냉매 통과음 발생을 방지하는 데 유리하다.

<냉난방운전>

다음에, 한쪽의 실내유닛(40A, 40B)으로 냉방을 행하고, 다른 쪽의 실내유닛(40A, 40B)으로 난방을 행할 경우에 대하여 설명한다.

먼저, 상기 제 1 실내유닛(40A)에서 냉방이 행해지고, 제 2 실내유닛(40B)에서 난방이 행해지는 운전(이하, 냉난방운전 1이라 함)에 대하여 설명한다. 그리고, 여기서는 상기 냉방운전과 다른 점에 대하여 설명한다.

이 냉난방운전 1의 경우, 도 3에 나타내는 바와 같이, 전술한 냉방운전 상태에서, 제 2 BS유닛(30B)의 제 1 제어밸브(31)가 개상태로, 제 2 제어밸브(32), 제 1 및 제 2 서브 제어밸브(33, 34)가 폐상태로 각각 설정된다. 또, 제 2 실내유닛(40B)의 실내팽창밸브(42)가 전개방 상태로 설정된다. 그렇게 하면, 압축기(21)로부터 토출된 고압의 가스냉매는, 일부가 제 1 분기관(2d)으로, 나머지가 고압가스배관(11)으로 각각 흐른다.

고압가스배관(11)으로 흐른 냉매는, 분기 고압가스배관(14)에서 제 2 BS유닛(30B) 및 중간배관(17)을 통해, 제 2 실내유닛(40B)의 실내열교환기(41)로 흐른다.

제 2 실내유닛(40B)의 실내열교환기(41)에서는, 냉매가 공기와 열교환하여 응축된다. 이에 의해, 공기가 가열되며 실내 난방이 행해진다.

제 2 실내유닛(40B)에서 응축된 냉매는, 분기 액배관(16)을 통해 제 2 BS유닛(30B)의 액관(40)으로 유입된다. 제 2 BS유닛(30B)에서는, 액관(40)을 흐르는 냉매의 일부가 과냉각용 배관(52)으로 흐르고, 나머지가 과냉각용 열교환기(51)를 통해 액배관(13)으로 유입된다.

이때, 과냉각용 배관(52)으로 흐른 액냉매는, 과냉각용 제어밸브(52)로 감압된 후, 과냉각용 열교환기(51)를 통과한다. 과냉각용 열교환기(51)에서는, 과냉각용 배관(52)을 흐르는 액냉매가 액관(40)을 흐르는 액냉매와 열교환하여 증발된다. 증발 후의 냉매는, 저압통로(39)로 흘러 압축기(21)로 돌아온다.

이로써, 액관(40)을 흐르는 액냉매가 과냉각되고, 기액 2상 상태로 되어 있던 액냉매가 완전히 액화되며, 냉각능력이 높은 액냉매로 된다. 또, 제 1 실내유닛(40A)의 실내열교환기(41)로 유입된 경우에도, 냉매 통과음이 발생하지 않는다.

그리고, 액배관(13)으로 유입된 냉매는, 실외유닛(20)으로부터의 냉매와 합류한다. 합류 후의 냉매는, 그대로 액배관(13)을 흐르며, 제 1 실내유닛(40A)에서 증발된다. 이에 의해, 실내 냉방이 행해진다.

다음에, 상기 제 1 실내유닛(40A)에서 난방이 행해지며, 제 2 실내유닛(40B)에서 냉방이 행해지는 운전(이하, 냉난방운전 2라 함)에 대하여 설명한다. 그리고, 여기서는 상기 난방운전과 다른 점에 대하여 설명한다.

이 냉난방운전 2의 경우, 도 4에 나타내는 바와 같이, 전술한 난방운전 상태에서, 제 2 BS유닛(30B)의 제 1 제어밸브(31), 제 1 및 제 2 서브 제어밸브(33, 34)가 폐상태로, 제 2 제어밸브(32)가 개상태로 각각 설정된다. 또, 제 2 실내유닛(40B)의 실내팽창밸브(42)가 적절한 개방도로 설정된다. 그렇게 하면, 압축기(21)에서 고압가스배관(11)으로 흐른 냉매의 전량(全量)이 제 1 BS유닛(30A)으로 유입된다. 이 제 1 BS유닛(30A)을 흐른 냉매는, 제 1 실내유닛(40A)으로 흘러 응축된다. 이로써, 제 1 실내유닛(40A)에서 난방이 행해진다.

제 1 실내유닛(40A)에서 응축된 냉매는, 액배관(13)을 통해 제 1 BS유닛(30A)의 액관(40)으로 유입된다. 제 1 BS유닛(30A)에서는, 액관(40)을 흐르는 냉매의 일부가 과냉각용 배관(52)으로 흐르고, 나머지가 과냉각용 열교환기(51)를 통해 액배관(13)으로 유입된다.

이때, 과냉각용 배관(52)으로 흐른 액냉매는, 과냉각용 제어밸브(53)에 의해 감압된 후, 과냉각용 열교환기(51)를 통과한다. 과냉각용 열교환기(51)에서는, 과냉각용 배관(52)을 흐르는 액냉매가 액관(40)을 흐르는 액냉매와 열교환하여 증발된다. 증발 후의 냉매는 저압통로(39)로 흘러 압축기(21)로 돌아온다.

이로써, 액관(40)을 흐르는 액냉매가 과냉각되어, 기액 2상 상태로 되어 있던 액냉매가 완전히 액화하며, 냉각능력이 높은 액냉매가 된다. 또, 제 1 실내유닛(40A)의 실내열교환기(41)로 유입된 경우에도, 냉매 통과음이 발생하지 않는다.

그리고, 액배관(13)으로 유입된 냉매는, 일부가 분기 액배관(16)을 통해 제 2 실내유닛(40B)으로 유입되며, 나머지가 실외유닛(20)으로 유입된다. 제 2 실내유닛(40B)에서는, 냉매가 실내팽창밸브(42)에서 감압된 후, 실내열교환기(41)에서 증발된다. 이로써, 제 2 실내유닛(40B)에서 냉방이 행해진다.

제 2 실내유닛(40B)에서 증발된 가스냉매는, 중간배관(17), 제 2 BS유닛(30B) 및 분기 저압가스배관(15)을 차례로 지나 저압가스배관(12)으로 유입된다. 저압가스배관(12)의 냉매는, 실외유닛(20)의 제 2 분기관(2e)으로 유입되며, 실외열교환기(23)로부터의 냉매와 합류한다. 합류 후의 냉매는, 흡입관(2b)을 통해 다시 압축기(21)로 돌아간다.

-냉난방운전시의 과냉각 동작-

다음에, 제 1 및 제 2 BS유닛(30A, 30B)의 액관(40)을 이루는 액배관(13)(또는 분기 액배관(16))을 흐르는 액냉매를 과냉각하는 과냉각 동작에 대하여 설명한다. 도 3에서는, 제 1 실내유닛(40A)에서 냉방이 행해지며, 제 2 실내유닛(40B)에서 난방이 행해지는 냉난방운전 1의 경우이므로, 제 1 및 제 2 BS유닛(30A, 30B)에서의 과냉각 동작은, 제 1 실내유닛(40A)에 접속된 실내열교환기(41)의 공조부하에 따라 행해진다.

여기서, 냉방운전을 행하는 실내열교환기(41)의 공조부하가 커질수록, 제 1 및 제 2 BS유닛(30A, 30B)의 과냉각용 제어밸브(53)의 개방도를 크게 하도록, 즉 액관(40)에서 과냉각용 배관(52)으로 유입시키는 액냉매의 양을 많게 하도록 제어한다.

이와 같이, 제 1 및 제 2 BS유닛(30A, 30B)에서, 각각 액관(40)을 통과하는 액냉매에 대해 과냉각을 행하므로, 냉방운전을 행하는 제 1 실내유닛(40A)의 실내열교환기(41)로 기액 2상 상태의 액냉매가 유입되는 일이 없으며, 냉매 통과음 발생을 방지하는 데 유리하다.

한편, 도 4는, 제 1 실내유닛(40A)에서 난방이 행해지며, 제 2 실내유닛(40B)에서 냉방이 행해지는 냉난방운전 2의 경우이므로, 제 1 및 제 2 BS유닛(30A, 30B)에서의 과냉각 동작은, 제 2 실내유닛(40B)에 접속된 실내열교환기(41)의 공조부하에 따라 행해진다.

이와 같이, 제 1 및 제 2 BS유닛(30A, 30B)에서, 각각 액관(40)을 통과하는 액냉매에 대해 과냉각을 행하므로, 냉방운전을 행하는 제 2 실내유닛(40B)의 실내열교환기(41)로 기액 2상 상태의 액냉매가 유입되는 일이 없으며, 냉매 통과음의 발생을 방지하는 데 유리하다.

<그 밖의 실시형태>

상기 실시형태에 대하여는, 이하와 같은 구성으로 해도 된다.

예를 들어, 도 6에 나타내는 바와 같이, 상기 실시형태의 공기조화장치(10)에서, 과냉각용 열교환기(51)의 상류측과 하류측에 각각 온도검출 수단으로서 온도센서(45)를 설치하고, 온도센서(45, 45)의 검출값에 따라, 과냉각용 제어밸브(53)의 개방도를 조절하도록 해도 좋다.

즉, 과냉각용 열교환기(51) 입구측과 출구측 온도를 검출해 두고, 액관(40)에서 과냉각용 배관(52)으로 분기된 액냉매가 과냉각용 열교환기(51)에서 확실하게 증발되는 온도차가 얻어지도록, 과냉각용 제어밸브(53)의 개방도를 적절히 조절하여 냉매유량을 제어하도록 한다.

이와 같이 하면, 과냉각용 배관(52)을 흐르는 액냉매가 과냉각용 열교환기(51)에서 완전히 증발되지 못 하고 기액 2상 상태로 돼 버리고, 압축기(21)로 기액 2상 상태의 냉매가 유입되어 소손되는 것을 방지하는 데 유리하다.

여기서, 과냉각용 열교환기(51) 하류측의 온도센서(45)와, 그 하류측에 설치된 압력센서(46)와의 검출값에 기초하여, 액냉매가 과냉각용 열교환기(51)에서 확실하게 증발되도록, 과냉각용 제어밸브(53)의 개방도를 적절하게 조절하여 냉매유량을 제어하도록 한다.

또, 상기 실시형태에서는, 실내유닛(40A, 40B) 및 BS유닛(30A, 30B)이 각각 2대씩 설치된 형태에 대하여 설명했으나, 각각 3대 이상 설치된 형태라도 마찬가지로 냉매의 통과음 발생을 억제할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는, 각 BS유닛(30A, 30B)에 1대의 실내유닛(40A, 40B)을 접속한 구성에 대하여 설명했으나, 각 BS유닛(30A, 30B)에 복수대의 실내유닛(40A, 40B)을 접속한 구성으로 해도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 냉매의 플래시 발생에 기인하는 냉매 통과음을 억제하면서 공기조화장치 전체로서의 공조 성능을 확보할 수 있다는 실용성 높은 효과가 얻어지는 점에서, 매우 유용하며 산업상 이용가능성이 높다.

Claims

고압가스배관(11)과, 저압가스배관(12)과, 액배관(13)을 구비함과 더불어, 복수의 이용측 열교환기(41, 41)를 구비하며,

상기 각 이용측 열교환기(41, 41)의 일단은, 전환기구(30A, 30B)의 액관(40) 및 팽창기구(42)를 개재하고 상기 액배관(13)에 접속되는 한편, 타단은, 이 전환기구(30A, 30B)를 개재하고 상기 고압가스배관(11)과 상기 저압가스배관(12)에 전환 자유롭게 접속되고,

상기 각 이용측 열교환기(41, 41)가 개별로 냉난방운전 가능한 공기조화장치에 있어서,

상기 각 전환기구(30A, 30B)는,

상기 액관(40)을 흐르는 액냉매를 과냉각하기 위한 과냉각용 열교환기(51)와,

일단이 상기 액관(40)에 접속되며, 상기 과냉각용 열교환기(51) 내를 통과한 후, 타단이 상기 저압가스배관(12)에 접속된 과냉각용 배관(52)과,

상기 과냉각용 배관(52)의 일단과 상기 과냉각용 열교환기(51) 사이에 설치되며, 또 개방도 조절이 자유로운 과냉각용 제어밸브(53)를 구비하며,

상기 각 전환기구(30A, 30B) 중, 난방운전을 행하는 이용측 열교환기(41)에 접속된 전환기구(30A)는, 이 이용측 열교환기(41)에 접속된 액배관(13)의 하류측에서 냉방운전을 하는 다른 이용측 열교환기(41)의 공조부하에 따라, 상기 과냉각용 제어밸브(53)의 개방도를 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
청구항 1에 있어서,

상기 각 전환기구(30A, 30B) 중, 냉방운전을 행하는 이용측 열교환기(41)에 접속된 전환기구(30B)는, 이 이용측 열교환기(41)의 공조부하에 따라, 상기 과냉각용 제어밸브(53)의 개방도를 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
청구항 1에 있어서,

상기 과냉각용 배관(52)에서 상기 과냉각용 열교환기(51)보다 하류측의 냉매온도를 검출하는 온도검출 수단(45)을 구비하며,

상기 각 전환기구(30A, 30B)는, 상기 온도검출 수단(45)의 검출값에 따라, 상기 과냉각용 제어밸브(53)의 개방도를 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.