KR20110019219A - 공기조화기 - Google Patents

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KR20110019219A
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Abstract

본 발명에 따른 공기조화기는 복수개의 냉매 튜브가 상하 방향으로 복수 열 이격 배치되어 실외 공기와 냉매를 열교환하는 실외 열교환부와; 복수개의 냉매 튜브 중 상부측 복수개 냉매 튜브에 분지관이 각각 연결된 제 1 냉매 분배기와; 복수개의 냉매 튜브 중 하부측 복수개 냉매 튜브에 분지관이 각각 연결된 제 2 냉매 분배기와; 제 1 냉매 분배기의 분지관 중 하나와 제 2 냉매 분배기의 분지관 중 하나를 연통시키는 연통관을 포함하여, 실외 열교환부 상,하부 분할 제상시 중간 부분 잔빙을 해소할 수 있는 이점이 있다.
Figure P1020090076837
공기조화기, 압축기, 실외 열교환부, 제 1 냉매 분배기, 제 2 냉매 분배기, 연통관

Description

공기조화기{Air conditioner}
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 특히 핫 가스를 이용하여 실외 열교환기를 제상시키는 공기조화기에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 압축기, 실외열교환기, 팽창기구 및 실내 열교환기를 포함하는 냉동 사이클을 이용하여 실내를 냉방 또는 난방시키는 장치이다. 즉 실내를 냉방시키는 냉방기, 실내를 난방시키는 난방기로 구성될 수 있다. 그리고 실내를 냉방 또는 난방시키는 냉난방 겸용 공기조화기로 구성될 수도 있다.
상기 공기조화기가 냉난방 겸용 공기조화기로 구성되는 경우, 냉방운전과 난방운전에 따라 압축기에서 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 사방밸브를 포함하여 구성된다. 즉 냉방운전시 압축기에서 압축된 냉매는 사방밸브를 통과하여 실외열교환기로 유동을 하고 실외열교환기는 응축기 역할을 한다. 그리고 실외열교환기에서 응축된 냉매는 팽창기구에서 팽창된 후, 실내열교환기로 유입된다. 이때 실내열교환기는 증발기로 작용을 하게 되고, 실내열교환기에서 증발된 냉매는 다시 사방밸브를 통과하여 압축기로 유입된다.
한편, 난방운전시 압축기에서 압축된 냉매는 사방밸브를 통과하여 실내열교 환기로 유동을 하고 실내열교환기는 응축기 역할을 한다. 그리고 실내열교환기에서 응축된 냉매는 팽창기구에서 팽창된 후, 실외열교환기로 유입된다. 이때 실외열교환기는 증발기로 작용을 하게 되고, 실외열교환기에서 증발된 냉매는 다시 사방밸브를 통과하여 압축기로 유입된다.
상기와 같은 공기조화기는 운전 중에 증발기로 작용하는 열교환기의 표면에 물이 생성되는 되고, 냉방 운전의 경우 실내열교환기의 표면에 난방운전의 경우 실외열교환기의 표면에 물이 생성된다. 이 경우 난방운전시 실외 열교환기 표면에 생성된 응축수가 결빙되는 경우 실외공기의 원활한 흐름 및 열교환을 방해하여 난방 성능이 저하되게 된다.
따라서 착상된 응축수를 제거하기 위해서 난방운전 도중 난방운전을 정지하고, 냉동사이클을 역사이클(즉, 냉방 운전)로 운전시키면, 실외 열교환기로는 고온고압의 냉매가 통과하고, 실외 열교환기 표면의 결빙은 이 냉매의 열에 의해 녹게 된다. 그러나 상기와 같이 역사이클로 제상운전을 수행하는 경우 실내의 난방을 정지하여야 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실외 열교환기를 효율적으로 제상할 수 있고 중앙부의 잔빙 제거 효과가 높은 공기조화기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기는, 복수개의 냉매 튜브가 상하 방향으로 복수 열 이격 배치되어 실외 공기와 냉매를 열교환하는 실외 열교환부와; 상기 복수개의 냉매 튜브 중 상부측 복수개 냉매 튜브에 분지관이 각각 연결된 제 1 냉매 분배기와; 상기 복수개의 냉매 튜브 중 하부측 복수개 냉매 튜브에 분지관이 각각 연결된 제 2 냉매 분배기와; 상기 제 1 냉매 분배기의 분지관 중 하나와 상기 제 2 냉매 분배기의 분지관 중 하나를 연통시키는 연통관을 포함한다.
상기 연통관은 상기 제 1 냉매 분배기의 분지관 중 최하측 분지관과 상기 제 2 냉매 분배기의 분지관 중 최상측 분지관을 연결한다.
본 발명에 따른 공기조화기는, 복수개의 냉매 튜브가 상하 방향으로 복수 열 이격 배치되어 실외 공기와 냉매를 열교환하는 실외 열교환부와; 상기 복수개의 냉매 튜브의 상부측 복수개 냉매 튜브 중 최하측 냉매 튜브를 제외한 냉매 튜브에 분지관이 각각 연결되고, 상기 복수개의 냉매 튜브의 하부측 복수개 냉매 튜브 중 최상측 냉매 튜브에 분지관이 연결된 제 1 냉매 분배기와; 상기 복수개의 냉매 튜브의 하부측 복수개 냉매 튜브 중 최상측 냉매 튜브를 제외한 냉매 튜브에 분지관이 각각 연결되고, 상기 복수개의 냉매 튜브의 상부측 복수개 냉매 튜브 중 최하측 냉매 튜브에 분지관이 연결된 제 2 냉매 분배기를 포함하는 포함한다.
상기 공기조화기는 냉매를 압축하는 압축기와; 상기 압축기의 출구와 상기 제 1,2 냉매 분배기의 입구를 각각 연결하는 핫가스 배관과; 상기 압축기 출구에서 상기 핫가스 배관을 통해 상기 제 1 냉매 분배기로 흐르는 핫 가스를 조절하는 제 1 핫가스 밸브와; 상기 압축기 출구에서 상기 핫가스 배관을 통해 상기 제 2 냉매 분배기로 흐르는 핫 가스를 조절하는 제 2 핫가스 밸브를 더 포함한다.
상기 제 1 핫 가스 밸브를 통한 핫 가스의 유입시 상기 제 1 냉매 분배기로의 냉매 유입을 차단하는 제 1 팽창밸브와, 상기 제 2 핫 가스 밸브를 통한 핫 가스의 유입시 상기 제 2 냉매 분배기로의 냉해 유입을 차단하는 제 2 팽창밸브를 더 포함한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화기는 난방 운전을 계속하면서 실외 열교환부의 상부와 하부를 각각 제상할 수 있고, 연통관을 통해 유동된 핫 가스가 실외 열교환부의 중앙부를 제상시킬 수 있고, 상부 분할 제상이나 하부 분할 제상시, 실내 열교환기의 중앙부 잔빙을 함께 해소할 수 있는 이점이 있다.
또한, 분지관이 냉매튜브에 엇갈리게 연결되는 간단한 구조로 실외 열교환부의 중앙부를 함께 제상시킬 수 있는 이점이 있다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 사시도이다.
본 실시예에 따른 공기조화기는, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수개의 실내기(1∼4)와, 복수개의 실내기(1∼4)와 연결된 실외기(5)를 포함하는 멀티형 공기조화기로서, 냉방과 난방이 선택적으로 실시되는 히트 펌프형 멀티형 공기조화기로 이루어진다.
복수개의 실내기(1∼4)와 실외기(5)는 액 냉매가 통과하는 액관과 가스 냉매가 통과하는 가스관이 병렬로 연결된다.
복수개의 실내기(1∼4) 각각은 냉매가 실내 공기와 열교환되면서 실내 공기를 냉각하거나 가열하는 실내 열교환기(11)와, 실내 공기를 실내기(1∼4) 내부로 흡입하여 실내 열교환기(11)와 열교환되게 한 후 실내기(1∼4) 외부로 토출시키는 실내 송풍기(12)와, 실내 열교환기(11)를 향해 유동되는 냉매를 팽창시키는 실내 팽창기구(13)를 포함한다.
실내 팽창기구(13)는 냉매의 팽창을 조절할 수 있는 LEV나 EEV 등의 전자팽창밸브로 이루어진다.
이하, 실외기(5)에 대해서 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 냉방 운전시 실외기의 냉매 흐름이 도시된 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 난방 운전시 실외기의 냉매 흐름이 도시된 구성도이며, 도 4는 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 실외열교환기 상부 제상/하부 증발시 실외기의 냉매 흐름이 도시된 구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 실외열교환기 하부 제상/ 상부 증발시 실외기의 냉매 흐름이 도시된 구성도이다.
본 실시에에 따른 공기조화기는, 압축기(22)(24)와, 냉/난방 절환밸브(38)와, 실외 열교환기(42)와, 실외 팽창기구(58)(60)와, 핫 가스배관(70)(71)(72)과, 핫 가스밸브(74)(76)를 포함한다.
압축기(22)(24)는 냉매를 압축시키는 것으로서, 복수개가 냉매 유로가 병렬로 연결된다.
압축기(22)(24)는 어느 하나가 인버터 압축기 등의 용량 가변형 압축기(22)로 이루어지고, 나머지들이 정속 압축기(24)로 이루어진다.
압축기(22)(24)는 흡입 배관(26)(27)(28)이 하나의 어큐물레이터(30)와 연결되는 바, 흡입배관(26)(27)(28)은 어큐물레이터(30)에 연결된 어큐믈레이터 연결배관(26)과, 어큐물레이터 연결배관(26)과 각 압축기(22)(24)의 흡입측을 여결하는 압축기 흡입배관(27)(28)을 포함한다.
압축기(22)(24)는 토출 배관(31)(32)(33)이 하나의 냉/난방 절환밸브(38)에 연결되는 바, 토출 배관(31)(32)(33)은 압축기(22)(24)의 토출측에 연결된 압축기 토출배관(31)(32)과, 압축기 토출배관(31)(32)와 냉/난방 절환밸브(38)를 연결하는 냉/난방 절환밸브 연결배관(33)을 포함한다.
압축기 토출 배관(31)(32)에는 압축기(22)(24)에서 토출된 냉매와 오일중 오일을 분리하여 흡입배관(26)(27)(28)으로 회수시키는 오일분리기(34)(35)와, 오일 분리기(34)(35)를 통과한 냉매의 역류를 막는 체크밸브(36)(37)가 설치된다.
냉/난방 절환밸브(38)는 냉방 운전시 압축기(22)(24)에서 압축된 냉매를 실 외 열교환기(42)로 안내함과 아울러 실내기(1∼4)에서 유동된 냉매를 어큐물레이터(30)로 안내하고, 난방 운전시 압축기(22)(24)에서 압축된 냉매를 실내기(1∼4)로 안내함과 아울러 실외 열교환기(42)에서 유동된 냉매를 어큐물레이터(30)로 안내하는 것으로서, 압축기(22)(24)와 토출 배관(31)(32)(33)으로 연결되고, 어큐물레이터(30)와 어큐물레이터 연결배관(39)으로 연결되며, 실내 열교환기(11)와 실내 열교환기 연결배관(40)으로 연결되고, 실외 열교환기(42)와 실외 열교환기 연결배관(41)으로 연결된다.
실외 열교환기(42)는 냉방 운전시, 냉매를 실외 공기와 열교환시키면서 증발시키고, 난방 운전시, 냉매를 실외 공기와 열교환시키면서 응축시키는 증발기/응축기로서, 크게, 냉매가 열교환되는 실외 열교환부(43)와, 난방시 실외 열교환부(43)로 냉매를 분산시키고 냉방시 실외 열교환부(43)를 통과한 냉매가 모이게 안내되는 제 1,2 냉매 분배기(44)(46)와, 난방시 실외 열교환부(43)를 통과한 냉매가 모이게 안내되고 냉방시 실외 열교환부(43)로 냉매를 분산시키는 제 3 냉매 분배기(48)를 포함한다.
실외 열교환기(42)는 난방 운전시 제 1,2 냉매 분배기(44)(46)에 의해 실외 열교환부(43)의 상부와 하부로 온도가 상이한 냉매가 유입될 수 있게 구성되고, 냉방 운전시 제 3 냉매 분배기(48)에 의해 실외 열교환부(43)의 상부와 하부로 동일한 온도의 냉매가 유입될 수 있게 구성된다.
실외 열교환부(43)는 복수개의 냉매 튜브(50)가 상하 방향으로 복수 열 이격 배치되어 실외 공기와 냉매를 열교환하는 것으로서, 복수개의 냉매 튜브(50)에는 복수개의 전열핀(52)이 연결된다.
제 1 냉매 분배기(44)는 복수개의 냉매 튜브(50) 중 상부측 복수개 냉매 튜브(50a,50b,50c,50d,50e,50f,50g)에 분지관(44a,44b,44c,44d,44e,44f,44g)이 각각 연결된다.
제 1 냉매 분배기(44)는 제 1 냉매 분배기(44)의 복수개의 분지관(44a,44b,44c,44d,44e,44f,44g)이 연결된 제 1 분배기 바디(45)를 더 포함한다.
제 2 냉매 분배기(46)는 복수개의 냉매 튜브(50) 중 하부측 복수개 냉매 튜브(50h,50i,50j,50k,50l,50m,50n)에 분지관(46a,46b,46c,46d,46e,46f,46g)이 각각 연결된다.
제 2 냉매 분배기(46)는 제 2 냉매 분배기(46)의 복수개 분지관(46a,46b,46c,46d,46e,46f,46g)이 연결된 제 2 분배기 바디(47)를 더 포함한다.
제 1 분배기 바디(45)와 제 2 분배기 바디(47)는 냉방 운전시 실외 열교환부(43)의 복수개 냉매 튜브(50)에서 유동된 냉매가 실내기(1∼4)로 흐르고, 난방 운전시 실내기(1∼4)에서 유동된 냉매가 실외 열교환부(43)의 복수개 냉매 튜브(50)로 흐르도록 냉배 배관(54)(55)(56)이 병렬로 연결된다.
냉매배관(54)(55)(56)은 실내기(1~4)에 연결되는 실내기 연결배관(54)과, 실내기 연결배관(54)과 제 1 분배기 바디(45)와 연결되는 제 1 분배기 바디 연결배관(55)과, 실내기 연결배관(54)와 제 2 분배기 바디(47)와 연결되는 제 2 분배기 바디 연결배관(56)을 포함한다.
제 3 냉매 분배기(48)는 복수개의 냉매 튜브(50) 중 상부측 복수개 냉매 튜 브(50a,50b,50c,50d,50e,50f,50g)와 하부측 복수개 냉매 튜브(50h,50i,50j,50k,50l,50m,50n) 모두와 분지관(48a,48b,48c,48d,48e,48f,48g,48h,48i,48j,48k,48l,48m,48n)이 각각 연결된다.
제 3 냉매 분배기(48)는 제 3 냉매 분배기(48)의 복수개 분지관(48a,48b,48c,48d,48e,48f,48g,48h,48i,48j,48k,48l,48m,48n)이 연결된 제 3 분배기 바디(49)를 더 포함한다.
제 3 분배기 바디(49)는 냉방 운전시 냉/난방 절환밸브(38)에서 유동된 냉매가 실외 열교환부(43)의 복수개 냉매 튜브(50)로 흐르고, 난방 운전시 실외 열교환부(43)의 복수개 냉매 튜브(50)에서 유동된 냉매가 냉/난방 절환밸브(38)로 흐르도록 실외 열교환기 연결배관(41)이 연결된다.
실외 팽창기구(58)(60)는 제 1 냉매 분배기(44)를 향해 흐르는 냉매를 팽창시키거나 제 1 냉매 분배기(44)로의 냉매 유입을 차단하는 제 1 팽창밸브(58)와, 제 2 냉매 분배기(46)를 향해 흐르는 냉매를 팽창시키거나 상기 제 2 냉매 분배기(46)로의 냉해 유입을 차단하는 제 2 팽창밸브(60)를 포함한다.
제 1 팽창밸브(58)는 제 1 분배기 바디 연결배관(55)에 설치된다.
제 1 팽창밸브(58)는 실외 열교환기(42)의 상부 제상시 후술하는 제 1 핫 가스 밸브(미도시)를 통한 핫 가스의 유입시 실내기(1~4)에서 유입된 냉매가 제 1 냉매 분배기(44)로 흐르지 않게 제어된다.
제 1 팽창밸브(58)에는 냉방 운전시 실외 열교환기(42)에서 흐른 냉매가 제 1 팽창밸브(58)를 바이패스할 수 있도록 제 1 팽창변(59)이 제 1 팽창밸브(58)와 병렬로 연결된다.
제 2 팽창밸브(60)는 제 2 분배기 바디 연결배관(56)에 설치된다.
제 2 팽창밸브(60)는 실외 열교환기(42)의 하부 제상시 후술하는 제 2 핫 가스 밸브(미도시)를 통한 핫 가스의 유입시 실내기(1~4)에서 유입된 냉매가 제 2 냉매 분배기(46)로 흐르지 않게 제어된다.
제 2 팽창밸브(60)에는 냉방 운전시 실외 열교환기(42)에서 흐른 냉매가 제 2 팽창밸브(60)를 바이패스할 수 있도록 제 2 팽창변(61)이 제 2 팽창밸브(60)와 병렬로 연결된다.
핫 가스배관(70)(71)(72)은, 공기조화기의 난방 운전시를 기준으로 압축기(22)(24)의 출구와 제 1,2 냉매 분배기(44)(46)의 입구를 연결하게 설치된다.
핫 가스배관(70)(71)(72)은 압축기(22)(24)와 냉/난방 절환밸브(38) 사이의 냉매배관 특히, 냉/난방 절환밸브 연결배관(33)에 연결된 공용 핫 가스 배관(70)과, 공용 핫 가스 배관(70)과 제 1 냉매 분배기(44)의 입구를 연결하는 제 1 냉매 분배기 연결 배관(71)과, 공용 핫 가스 배관(70)과 제 2 냉매 분배기(46)의 입구를 연결하는 제 2 냉매 분배기 연결 배관(72)를 포함한다.
핫 가스배관(70)(71)(72)에는 압축기(22)(24) 출구에서 핫 가스 배관(70)(71)을 통해 제 1 냉매 분배기(44)로 흐르는 핫 가스를 조절하는 제 1 핫가스 밸브(74)와; 압축기(22)(24) 출구에서 핫 가스 배관(70)(72)을 통해 제 2 냉매 분배기(46)로 흐르는 핫 가스를 조절하는 제 2 핫가스 밸브(76)가 설치된다.
제 1 핫가스 밸브(74)는 제 1 냉매 분배기 연결 배관(71)에 설치된다. 제 1 핫가스 밸브(74)는 실외 열교환기(42) 상부 제상시 개방되고, 실외 열교환기(42) 상부 제상 이외에는 폐쇄된다.
제 2 핫가스 밸브(76)는 제 2 냉매 분배기 연결 배관(72)에 설치된다. 제 2 핫가스 밸브(76)는 실외 열교환기(42) 하부 제상시 개방되고, 실외 열교환기(42) 하부 제상 이외에는 폐쇄된다.
본 실시예에 따른 공기조화기는 제 1 냉매 분배기(44)의 분지관(44a,44b,44c,44d,44e,44f,44g) 중 하나(44g)와 상기 제 2 냉매 분배기(46)의 분지관(46a,46b,46c,46d,46e,46f,46g) 중 하나(46a)를 연통시키는 연통관(80)을 더 포함한다.
연통관(80)은, 실외 열교환기(42)의 상부 제상시, 제 1 냉매 분배기(44)를 통해 실외 열교환기(43)의 상부로 공급되는 핫 가스 중 일부가 실외 열교환기(42)의 하부측 복수개 냉매 튜브(50h,50i,50j,50k,50l,50m,50n) 중 하나로 공급되어 함께 제상되게 하고, 실외 열교환기(42)의 하부 제상시, 제 2 냉매 분배기(46)를 통해 실외 열교환기(43)의 하부로 공급되는 핫 가스 중 일부가 실외 열교환기(42)의 상부측 복수개 냉매 튜브(50a,50b,50c,50d,50e,50f,50g) 중 하나로 공급되어 함께 제상되게 한다.
도 6은 도 2 내지 도 5에 도시된 제 1,2 냉매 분배기의 확대 사시도이다.
연통관(80)은 실외 열교환기(42)의 상부 제상시 실외 열교환기(42)의 중앙부가 함께 제상될 수 있고, 실외 열교환기(42)의 하부 제상시 실외 열교환기(42)의 중앙부가 함께 제상될 수 있도록 제 1 냉매 분배기(44)의 분지관(44a,44b,44c,44d,44e,44f,44g) 중 최하측 분지관(44g)과 제 2 냉매 분배기(46)의 분지관(46a,46b,46c,46d,46e,46f,46g) 중 최상측 분지관(46a)을 연결하게 설치된다.
도 7은 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 제어 블록도이다.
본 실시예에 따른 공기조화기는 공기조화기를 조작하는 컨트롤 패널(90)과, 실외 열교환기(42)의 제상 조건을 판단하기 위한 온도 센서(92)와, 컨트롤 패널(90)을 통해 조작된 냉방/난방 운전에 따라 압축기(22)(24)와 냉/난방 절환밸브(38) 등을 제어하고, 난방 운전시 온도 센서(92)에서 감지된 온도 등의 제상 조건에 따라 난방/제상 운전을 실시하는 제어부(94)를 포함한다.
여기서, 온도 센서(92)는 실외 열교환기(42)의 상부에 설치된 상부 온도 센서와, 실외 열교환기(42)의 하부에 설치된 하부 온도 센서로 이루어지는 것도 가능하고, 실외 열교환기(42)의 상,하부 중 일측에 설치된 하나의 온도 센서로 이루어지는 것도 가능함은 물론이다.
제어부(94)는 상부 온도 센서와 하부 온도 센서에서 감지된 온도값에 따라 착상 여부를 판단하고, 제상 완료 여부를 판단하는 것도 가능하고, 하나의 온도 센서에서 감지된 온도값에 따라 착상 여부를 판단하고, 제상 완료 여부를 판단하는 것도 가능함은 물론이다.
제어부(94)는 제상 조건은 온도 센서(92)에서 감지된 온도값과 난방 운전의 적산 시간 등을 함께 고려하여, 착상 여부를 판단하는 것도 가능하고, 온도 센서(92)에서 감지된 온도값과 난방 운전의 적산 시간 중 어느 하나만을 고려하여 착상 여부를 판단하는 것도 가능하며, 그 다양한 제상 조건이 적용 가능함은 물론이다.
제어부(94)는 냉방 운전시, 냉/난방 절환밸브(38)를 냉방 모드로 제어하고, 제1,2 핫 가스 밸브(74)(76)를 폐쇄 모드로 제어한다.
제어부(94)는 난방 운전시, 냉/난방 절환밸브(38)를 난방 모드로 제어하고, 제1,2 핫 가스 밸브(74)(76)를 폐쇄 모드로 제어한다.
제어부(94)는 난방 운전의 도중에 제상 조건이 도달되면, 냉/난방 절환밸브(38)를 난방 모드를 현 상태로 유지하고, 제 1 핫 가스 밸브(74)를 개방 모드로 하면서 제 1 팽창 밸브(58)를 폐쇄 모드로 하고, 이후 소정시간이 경과되거나 온도 센서(92)에서 감지된 온도가 상부 제상 해제 온도 이상으로 상승되면, 제 1 핫 가스 밸브(74)를 밀폐 모드로 하면서 제 1 팽창 밸브(58)를 개방 모드로 함과 아울러 제 2 핫 가스 밸브(76)를 개방 모드로 하면서 제 2 팽창 밸브(60)를 폐쇄 모드로 한다.
이하, 냉방 운전시와 난방 운전시와 난방/제상 운전에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 냉방 운전시, 압축기(22)(24)가 구동되고, 냉/난방 절환밸브(38)가 냉방 모드로 제어되며, 제1,2 핫 가스 밸브(74)(76)가 폐쇄 모드로 제어되며, 압축기(22)(24)에서 압축된 냉매는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1,2 핫 가스 배 관(70)(71)(72)으로 흐르지 않고, 모두 냉/난방 절환밸브(38)로 흐른다.
냉/난방 절환밸브(38)로 흐른 냉매는 제 3 냉매 분배기(48)를 통해 복수개의 냉매 튜브(50) 모두로 분산되어 응축되고, 이후 복수개의 냉매 튜브(50) 중 상부측 복수개 냉매 튜브(50a,50b,50c,50d,50e,50f,50g)를 통과하면서 응축된 냉매는 제 1 냉매 분배기(44)로 유동되고, 복수개의 냉매 튜브(50) 중 하부측 복수개 냉매 튜브(50h,50i,50j,50k,50l,50m,50n)를 통과하면서 응축된 냉매는 제 2 냉매 분배기(46)로 유동된다.
상기와 같이, 제 1 냉매 분배기(44)와 제 2 냉매 분배기(46)로 유동된 냉매는 냉매 배관(54)(55)(56)에서 합쳐진 후 실내기(1~4)로 유동된다. 실내기(1~4)로 유동된 냉매는 실내 팽창기구(13)에서 팽창된 후 실내 열교환기(11)에서 증발되고, 이후 실외기(5)로 유동되고 냉/난방 절환밸브(38)와 어큐물레이터(30)를 차례로 통과하여 압축기(22)(24)로 순환된다.
난방 운전시, 압축기(22)(24)가 구동되고, 냉/난방 절환밸브(38)가 난방 모드로 제어되며, 제1,2 핫 가스 밸브(74)(76)가 폐쇄 모드로 제어되며, 압축기(22)(24)에서 압축된 냉매는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1,2 핫 가스 배관(70)(71)(72)으로 흐르지 않고, 모두 냉/난방 절환밸브(38)로 흐른다.
냉/난방 절환밸브(38)로 흐른 냉매는 실내기(1~4)로 유동되어 실내 열교환기(13)에서 응축되고, 이후 실외기(5)로 이동되어 분산된 후 제 1,2 팽창밸브(58)(60)에서 팽창되며, 이후 제 1 냉매 분배기(44)를 통해 복수개의 냉매 튜브(50) 중 상부측 복수개 냉매 튜브(50a,50b,50c,50d,50e,50f,50g)를 통과하면서 응축되고, 제 2 냉매 분배기(46)를 통해 복수개의 냉매 튜브(50) 중 하부측 복수개 냉매 튜브(50h,50i,50j,50k,50l,50m,50n)를 통과하면서 응축된다.
상기와 같이 응축된 냉매는 제 3 냉매 분배기(48)에서 합쳐지고, 이후 냉/난방 절환밸브(38)와 어큐물레이터(30)를 차례로 통과하여 압축기(22)(24)로 순환된다.
한편, 상기와 같은 난방 운전의 도중에, 제상 조건이 도달되면, 제어부(94)는 먼저 제 1 핫 가스 밸브(74)를 개방 모드로 하면서 제 1 팽창 밸브(58)를 폐쇄 모드로 한다.
상기와 같은 제어시, 압축기(22)(24)에서 압축된 냉매는 도 4에 도시된 바와 같이, 일부가 핫 가스 배관(70)(71)과 제 1 핫 가스 밸브(74)를 통과하여 제 1 냉매 분배기(44)로 흐르고, 나머지가 난방 운전시와 같이, 냉/난방 절환 밸브(38)를 통과한 후 실내기(1~4)를 통과하면서 응축되고, 제 2 팽창밸브(60)를 통과하면서 팽창된 후 제 2 냉매 분배기(46)로 흐른다.
이때, 제 1 냉매 분배기(44)로 흐른 핫 가스는 대부분이 제 1 냉매 분배기(44)의 분지관(44a,44b,44c,44d,44e,44f,44g)을 통해 복수개의 냉매 튜브(50) 중 상부측 복수개 냉매 튜브(50a,50b,50c,50d,50e,50f,50g)로 흐르고, 일부가 연통관(80)을 통해 제 2 냉매 분배기(46)의 최상측 분지관(46a)으로 흐른다.
한편, 제 2 냉매 분배기(46)로 흐른 팽창된 냉매는 제 2 냉매 분배기(46)의 분지관(46a,46b,46c,46d,46e,46f,46g)으로 흐르고, 최상측 분지관(46a)으로 흐르는 팽창된 냉매는 연통관(80)을 통해 유입된 핫 가스와 혼합된다.
상기와 같은 핫 가스와 팽창된 냉매의 흐름시, 상부측 복수개 냉매 튜브(50a,50b,50c,50d,50e,50f,50g)에는 고온의 냉매가 흐르면서 제상이 이루어지고, 하부측 복수개 냉매 튜브(50h,50i,50j,50k,50l,50m,50n) 중 최상측 냉매 튜브(50h) 이외의 냉매 튜브(50i,50j,50k,50l,50m,50n)에는 저온의 냉매가 흐르면서 증발이 이루어지고, 하부측 복수개 냉매 튜브(50h,50i,50j,50k,50l,50m,50n) 중 최상측 냉매 튜브(50h)에는 그 하측의 냉매 튜브(50i,50j,50k,50l,50m,50n) 보다 상대적으로 고온의 냉매(핫가스와 팽창된 냉매의 혼합 냉매)가 흐르면서 제상이 이루어진다.
즉, 상기와 같은 냉매의 흐름시, 복수개의 냉매 튜브(50)는 상부측 복수개 냉매 튜브(50a,50b,50c,50d,50e,50f,50g) 뿐만 아니라 하부측 복수개 냉매 튜브(50h,50i,50j,50k,50l,50m,50n) 중 최상측 냉매 튜브(50h)도 함께 제상되고, 전체적으로 실외 열교환기(42)는 상부와 중앙부가 함께 제상되면서, 하부가 증발기로 기능한다.
상기와 같이, 복수개의 냉매 튜브(50)를 통과한 냉매는 제 3 냉매 분배기(48)에서 모아지고, 이후 냉/난방 절환 밸브(38)와 어큐물레이터(30)를 통해 압축기(22)(24)로 순환된다.
한편, 상기와 같은 상부 제상/하부 난방이 소정 시간 행해지거나, 온도 센서(92)에서 감지된 온도가 상부 제상 해제 온도 이상으로 상승되면, 제어부(94)는 제 1 핫 가스 밸브(74)를 밀폐 모드로 하면서 제 1 팽창 밸브(58)를 개방 모드로 함과 아울러 제 2 핫 가스 밸브(76)를 개방 모드로 하면서 제 2 팽창 밸브(60)를 폐쇄 모드로 한다.
상기와 같은 제어시, 압축기(22)(24)에서 압축된 냉매는 도 5에 도시된 바와 같이, 일부가 핫 가스 배관(70)(72)과 제 2 핫 가스 밸브(76)를 통과하여 제 2 냉매 분배기(46)로 흐르고, 나머지가 난방 운전시와 같이, 냉/난방 절환 밸브(38)를 통과한 후 실내기(1~4)를 통과하면서 응축되고, 제 1 팽창밸브(58)를 통과하면서 팽창된 후 제 1 냉매 분배기(44)로 흐른다.
이때, 제 2 냉매 분배기(46)로 흐른 핫 가스는 대부분이 제 2 냉매 분배기(46)의 분지관(46a,46b,46c,46d,46e,46f,46g)을 통해 복수개의 냉매 튜브(50) 중 하부측 복수개 냉매 튜브(50h,50i,50j,50k,50l,50m,50n)로 흐르고, 일부가 연통관(80)을 통해 제 1 냉매 분배기(44)의 최하측 분지관(44g)으로 흐른다.
한편, 제 1 냉매 분배기(44)로 흐른 팽창된 냉매는 제 1 냉매 분배기(44)의 분지관(44a,44b,44c,44d,44e,44f,44g)으로 흐르고, 최하측 분지관(44g)으로 흐르는 팽창된 냉매는 연통관(80)을 통해 유입된 핫 가스와 혼합된다.
상기와 같은 핫 가스와 팽창된 냉매의 흐름시, 하부측 복수개 냉매 튜브(50h,50i,50j,50k,50l,50m,50n)에는 고온의 냉매가 흐르면서 제상이 이루어지고, 상부측 복수개 냉매 튜브(50a,50b,50c,50d,50e,50f,50g) 중 최하측 냉매 튜브(50g) 이외의 냉매 튜브(50a,50b,50c,50d,50e,50f)에는 저온의 냉매가 흐르면서 증발이 이루어지고, 상부측 복수개 냉매 튜브(50a,50b,50c,50d,50e,50f,50g) 중 최하측 냉매 튜브(50g)에는 그 상측의 냉매 튜브(50a,50b,50c,50d,50e,50f) 보다 상대적으로 고온의 냉매(핫가스와 팽창된 냉매의 혼합 냉매)가 흐르면서 제상이 이루어진다.
즉, 상기와 같은 냉매의 흐름시, 복수개의 냉매 튜브(50)는 하부측 복수개 냉매 튜브(50h,50i,50j,50k,50l,50m,50n) 뿐만 아니라 상부측 복수개 냉매 튜브(50a,50b,50c,50d,50e,50f,50g) 중 최하측 냉매 튜브(50g)도 함께 제상되고, 전체적으로 실외 열교환기(42)는 하부와 중앙부가 함께 제상되면서, 상부가 증발기로 기능한다.
상기와 같이, 복수개의 냉매 튜브(50)를 통과한 냉매는 제 3 냉매 분배기(48)에서 모아지고, 이후 냉/난방 절환 밸브(38)와 어큐물레이터(30)를 통해 압축기(22)(24)로 순환된다.
즉, 상기와 같은 제상시, 실내 열교환기(42)는 중앙부가 상부와 함께 제상되고, 이후 하부와 함께 제상되므로, 중앙부가 효율적으로 제상되고, 그 전체가 효율적으로 제상된다.
도 8은 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 실외열교환기 상부 제상/하부 증발시 실외기의 냉매 흐름이 확대 도시된 구성도이고, 도 9는 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 실외열교환기 하부 제상/상부 증발시 실외기의 냉매 흐름이 확대 도시된 구성도이다.
본 실시예에 따른 공기조화기는, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제 1 냉매 분배기(44′)와 제 2 냉매 분배기(46′)가 본 발명 일실시예와 상이하게 연결되고, 제 1 냉매 분배기(44′)와 제 2 냉매 분배기(46′) 이외의 기타 구성 및 작용은 본 발명 일실시예와 동일하거나 유사하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제 1 냉매 분배기(44′)는 복수개의 냉매 튜브(50)의 상부측 복수개 냉매 튜 브(50a,50b,50c,50d,50e,50f,50g) 중 최하측 냉매 튜브(50g)를 제외한 냉매 튜브(50a,50b,50c,50d,50e,50f)에 분지관(44a,44b,44c,44d,44e,44f) 이 각각 연결되고, 복수개의 냉매 튜브(50)의 하부측 복수개 냉매 튜브(50h,50i,50j,50k,50l,50m,50n) 중 최상측 냉매 튜브(50h)에 분지관(44g)이 연결된다.
그리고, 제 2 냉매 분배기(46′)는 복수개의 냉매 튜브(50)의 하부측 복수개 냉매 튜브(50h,50i,50j,50k,50l,50m,50n) 중 최상측 냉매 튜브(50h)를 제외한 냉매 튜브(50i,50j,50k,50l,50m,50n)에 분지관(46b,46c,46d,46e,46f,46g)이 각각 연결되고, 복수개의 냉매 튜브(50)의 상부측 복수개 냉매 튜브(50a,50b,50c,50d,50e,50f,50g) 중 최하측 냉매 튜브(50g)에 분지관(46a)이 연결된다.
즉, 본 실시예에 따른, 제 1 냉매 분배기(44′)의 최하측 분지관(44g)과, 제 2 냉매 분배기(46′)의 최상측 분지관(46a)이 서로 어긋나게 연결된다.
상기와 같이 구성된 실외 열교환기(42)는 상부 제상/하부 증발시, 제 1 냉매 분배기(44)로 흐른 핫 가스의 대부분은 제 1 냉매 분배기(44)의 분지관(44a,44b,44c,44d,44e,44f)을 통해 복수개의 냉매 튜브(50) 중 상부측 복수개 냉매 튜브(50a,50b,50c,50d,50e,50f)로 흐르고, 일부가 그 분지관(44g)을 통해 하부측 복수개 냉매 튜브(50h,50i,50j,50k,50l,50m,50n) 중 최상측 냉매 튜브(50h)로 흐른다.
그리고, 제 2 냉매 분배기(46)로 흐른 팽창된 냉매의 대부분은 제 2 냉매 분 배기(46)의 분지관(46b,46c,46d,46e,46f,46g)를 통해 복수개의 냉매 튜브(50) 중 하부측 복수개 냉매 튜브(50i,50j,50k,50l,50m,50n)로 흐르고, 일부가 그 분지관(46a)을 통해 상부측 복수개 냉매 튜브(50a,50b,50c,50d,50e,50f,50g) 중 최하측 냉매 튜브(50g)로 흐른다.
상기와 같은 핫 가스와 팽창된 냉매의 흐름시, 상부측 복수개 냉매 튜브(50a,50b,50c,50d,50e,50f,50g) 중 최하측 냉매 튜브(50g) 이외의 냉매 튜브(50a,50b,50c,50d,50e,50f)와, 하부측 복수개 냉매 튜브(50h,50i,50j,50k,50l,50m,50n) 중 최상측 냉매 튜브(50h)에는 고온의 냉매가 흐르면서 제상이 이루어진다.
그리고, 하부측 복수개 냉매 튜브(50h,50i,50j,50k,50l,50m,50n) 중 최상측 냉매 튜브(50h) 이외의 냉매 튜브(50i,50j,50k,50l,50m,50n)와 상부측 복수개 냉매 튜브(50a,50b,50c,50d,50e,50f,50g) 중 최하측 냉매 튜브(50g)에는 저온의 냉매가 흐르면서 증발이 이루어진다.
즉, 복수개의 냉매 튜브(50)는 대부분의 상부측 복수개 냉매 튜브(50a,50b,50c,50d,50e,50f)와 하부측 복수개 냉매 튜브(50h,50i,50j,50k,50l,50m,50n) 중 최상측 냉매 튜브(50h)도 함께 제상되고, 전체적으로 실외 열교환기(42)는 상부와 중앙부가 함께 제상되면서, 하부가 증발기로 기능한다.
반대로, 상기와 같이 구성된 실외 열교환기(42)는 하부 제상/상부 증발시, 하부측 복수개 냉매 튜브(50h,50i,50j,50k,50l,50m,50n) 중 최상측 냉매 튜브(50h) 이외의 냉매 튜브(50i,50j,50k,50l,50m,50n)와 상부측 복수개 냉매 튜브(50a,50b,50c,50d,50e,50f,50g) 중 최하측 냉매 튜브(50g)로 핫 가스가 흐르면서 제상이 이루어진다.
그리고, 상부측 복수개 냉매 튜브(50a,50b,50c,50d,50e,50f,50g) 중 최하측 냉매 튜브(50g) 이외의 냉매 튜브(50a,50b,50c,50d,50e,50f)와 하부측 복수개 냉매 튜브(50h,50i,50j,50k,50l,50m,50n) 중 최상측 냉매 튜브(50h)로 팽창된 냉매가 흐르면서 증발이 이루어진다.
즉, 복수개의 냉매 튜브(50)는 대부분의 하부측 복수개 냉매 튜브(50i,50j,50k,50l,50m,50n)와 상부측 복수개 냉매 튜브(50a,50b,50c,50d,50e,50f,50g) 중 최하측 냉매 튜브(50g)도 함께 제상되고, 전체적으로 실외 열교환기(42)는 하부와 중앙부가 함께 제상되면서, 상부가 증발기로 기능한다.
도 1은 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 냉방 운전시 실외기의 냉매 흐름이 도시된 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 난방 운전시 실외기의 냉매 흐름이 도시된 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 실외열교환기 상부 제상시 실외기의 냉매 흐름이 도시된 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 실외열교환기 하부 제상시 실외기의 냉매 흐름이 도시된 구성도,
도 6은 도 5에 도시된 분배기의 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 제어 블록도,
도 8은 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 실외열교환기 상부 제상/하부 증발시 실외기의 냉매 흐름이 확대 도시된 구성도,
도 9는 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 실외열교환기 하부 제상/상부 증발시 실외기의 냉매 흐름이 확대 도시된 구성도이다.

Claims (5)

  1. 복수개의 냉매 튜브가 상하 방향으로 복수 열 이격 배치되어 실외 공기와 냉매를 열교환하는 실외 열교환부와;
    상기 복수개의 냉매 튜브 중 상부측 복수개 냉매 튜브에 분지관이 각각 연결된 제 1 냉매 분배기와;
    상기 복수개의 냉매 튜브 중 하부측 복수개 냉매 튜브에 분지관이 각각 연결된 제 2 냉매 분배기와;
    ` 상기 제 1 냉매 분배기의 분지관 중 하나와 상기 제 2 냉매 분배기의 분지관 중 하나를 연통시키는 연통관을 포함하는 공기조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연통관은 상기 제 1 냉매 분배기의 분지관 중 최하측 분지관과 상기 제 2 냉매 분배기의 분지관 중 최상측 분지관을 연결하는 공기조화기.
  3. 복수개의 냉매 튜브가 상하 방향으로 복수 열 이격 배치되어 실외 공기와 냉매를 열교환하는 실외 열교환부와;
    상기 복수개의 냉매 튜브의 상부측 복수개 냉매 튜브 중 최하측 냉매 튜브를 제외한 냉매 튜브에 분지관이 각각 연결되고, 상기 복수개의 냉매 튜브의 하부측 복수개 냉매 튜브 중 최상측 냉매 튜브에 분지관이 연결된 제 1 냉매 분배기와;
    상기 복수개의 냉매 튜브의 하부측 복수개 냉매 튜브 중 최상측 냉매 튜브를 제외한 냉매 튜브에 분지관이 각각 연결되고, 상기 복수개의 냉매 튜브의 상부측 복수개 냉매 튜브 중 최하측 냉매 튜브에 분지관이 연결된 제 2 냉매 분배기를 포함하는 공기조화기.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    냉매를 압축하는 압축기와;
    상기 압축기의 출구와 상기 제 1,2 냉매 분배기의 입구를 각각 연결하는 핫가스 배관과;
    상기 압축기 출구에서 상기 핫가스 배관을 통해 상기 제 1 냉매 분배기로 흐르는 핫 가스를 조절하는 제 1 핫가스 밸브와;
    상기 압축기 출구에서 상기 핫가스 배관을 통해 상기 제 2 냉매 분배기로 흐르는 핫 가스를 조절하는 제 2 핫가스 밸브를 더 포함하는 공기조화기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 핫 가스 밸브를 통한 핫 가스의 유입시 상기 제 1 냉매 분배기로의 냉매 유입을 차단하는 제 1 팽창밸브와,
    상기 제 2 핫 가스 밸브를 통한 핫 가스의 유입시 상기 제 2 냉매 분배기로의 냉해 유입을 차단하는 제 2 팽창밸브를 더 포함하는 공기조화기.
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