KR20160005510A

KR20160005510A - 공기조화기

Info

Publication number: KR20160005510A
Application number: KR1020140084519A
Authority: KR
Inventors: 정재화; 송치우
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2014-07-07
Filing date: 2014-07-07
Publication date: 2016-01-15
Also published as: US20160003512A1; EP2966381B1; US9874383B2; EP2966381A1; KR101606269B1

Abstract

본 발명은 상기 압축기에서 토출된, 오일이 혼합된 냉매에서 오일과 냉매를 분리하여, 분리된 오일을 상기 압축기로 회수하는 오일분리기; 상기 오일분리기에서 분리된 냉매를 응축하는 응축기; 및 상기 응축기에서 응축된 냉매인 메인냉매와 상기 메인냉매에서 분지된 냉매인 분지냉매간 열교환시키는 과냉각부를 포함하며,상기 오일분리기에서 분리된 오일은 선택적으로 상기 과냉각부에서 냉각된 후, 상기 압축기로 회수되는 공기조화기를 제공한다.

Description

공기조화기{Air conditioner}

본 발명은, 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 쾌적한 실내의 공기 환경을 조성하기 위해 실내 온도를 조절하는 장치를 의미한다.

이러한 공기조화기는 실내에 설치되는 실내기와, 상기 실내기로 냉매를 공급하는 실외기를 포함한다. 그리고 상기 실외기에는 하나 이상의 상기 실내기가 연결될 수 있다.

그리고 공기조화기는, 상기 실내기로 냉매를 공급하여 냉방 또는 난방 운전으로 작동될 수 있다. 여기서 공기조화기의 작동 방식인 냉방 운전 또는 난방 운전은 순환하는 냉매의 흐름에 따라 결정된다.

즉, 공기조화기는, 냉매의 흐름에 따라 냉방 운전으로 작동할 수도 있고 난방 운전으로 작동할 수도 있다.

먼저, 공기조화기가 냉방 운전으로 작동할 때 냉매의 흐름을 설명한다. 상기 실외기의 압축기에서 압축된 냉매는 상기 실외기의 열교환기를 거쳐서 중온 고압의 액체 냉매가 된다. 상기 액체 냉매가 상기 실내기로 공급되면, 상기 실내기의 열교환기에서 냉매가 팽창되면서 기화 현상이 발생할 수 있다. 상기 기화 현상에 의해 상기 실내기의 열교환기의 주변 공기의 온도가 하강하게 된다. 그리고, 상기 실내기 팬이 회전하면 온도가 하강된 상기 실내기의 열교환기의 주변 공기는 실내로 토출된다.

다음으로 공기조화기가 난방 운전으로 작동할 때 냉매의 흐름은 다음과 같다. 상기 실외기의 압축기에서 고온고압의 기상 냉매가 상기 실내기로 공급되면, 상기 실내기의 열교환기에서 고온고압의 기상 냉매가 액화될 수 있다. 상기 액화 현상에 의해 방출된 에너지는 상기 실내기의 열교환기의 주변 공기의 온도를 상승시킨다. 그리고, 상기 실내기 팬이 회전되면 온도가 상승된 상기 실내기의 열교환기의 주변 공기가 실내로 토출될 수 있다.

한편, 상기 실외기에 구비되는 압축기는 공기조화기의 냉방 또는 난방 운전으로 작동되기 위해 냉매를 고온고압의 기체 상태로 압축시킨다.

그리고, 상기 압축기가 구동되면 상기 압축기로부터 냉매와 함께 오일이 토출되고, 상기 냉매와 오일은 오일분리기에서 분리된다. 상기 오일분리기에서 분리된 오일은 오일 회수유로를 통해 상기 압축기로 회수된다.

그러나, 상기 오일분리기에서 분리된 오일이 직접 상기 압축기로 회수될 경우 상기 압축기의 효율이 떨어지는 문제점 있다.

한편, 본 발명의 배경이되는 기술은 대한민국 공개특허 제2013-0027289호에 개시된다.

본 발명의 목적은, 압축기의 구동이 효율적으로 수행될 수 있도록, 오일분리기로부터 압축기로 토출되는 오일을 냉각하는 공기조화기를 제공하는 것이다.

상기 공기조화기는 상기 분지냉매가 팽창되어 유동하는 인젝션유로를 더 포함하고, 상기 인젝션유로는 상기 과냉각부와 상기 압축기를 연결할 수 있다.

상기 공기조화기는 상기 오일분리기와 상기 과냉각부를 연결하는 제1오일인젝션유로와, 일단은 상기 과냉각부와 연통되고 타단은 상기 인젝션유로와 합지되는 제2오일인젝션유로를 더 포함할 수 있다.

상기 공기조화기는 제1오일인젝션유로 또는 상기 제2오일인젝션유로에 설치되어 상기 제1오일인젝션유로 또는 상기 제2오일인젝션유로를 개폐하는 오일개폐밸브를 더 포함할 수 있다.

상기 과냉각부는, 상기 메인냉매를 과냉각시키는 제1과냉각기와, 상기 메인냉매를 과냉각시키는 제2과냉각기를 포함할 수 있다.

상기 제1과냉각기와 상기 제2과냉각기는 직렬로 배치되고, 상기 제2과냉각기는 상기 제1과냉각기에서 과냉각된 상기 메인냉매를 과냉각할 수 있다.

상기 오일분리기에서 분리된 오일은 선택적으로 상기 제2과냉각기에서 냉각된 후, 상기 압축기로 회수될 수 있다.

상기 인젝션유로는, 상기 제1과냉각기와 상기 압축기의 일측과 연결하는 제1인젝션유로와, 상기 제2과냉각기와 상기 압축기의 타측과 연결하는 제2인젝션유로를 포함할 수 있다.

상기 공기조화기는 상기 오일분리기와 상기 제2과냉각기를 연결하는 제1오일인젝션유로와, 일단은 상기 제2과냉각기와 연통되고 타단은 상기 제2인젝션유로와 합지되는 제2오일인젝션유로를 더 포함할 수 있다.

상기 공기조화기는 제1오일인젝션유로 또는 상기 제2오일인젝션유로에 설치되어 상기 제1오일인젝션유로 또는 상기 제2오일인젝션유로에서 유동하는 오일을 개폐하는 오일개폐밸브를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 공기조화기는, 과냉각부에 포함된 복수의 과냉각기를 선택적으로 작동시킬 수 있어, 냉난방 부하에 대응하여 응축된 냉매의 과냉각 정도를 조절할 수 있다.

또한 압축기로 유입되는 오일의 일부 또는 전부를 냉각할 수 있어 압축기의 구동효율을 개선할 수 있다.

더 상세히, 시스템에서 요구되는 난방 부하가 작을 때, 오일분리기에서 분리된 오일은 과냉각기에서는 냉각된 후 압축기로 유입될 수 있으므로, 압축기의 효일을 개선될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기조화기의 구성도,
도 2는 도 1의 공기조화기의 시스템을 나타내는 도면,
도 3은 도 2의 공기조화기의 시스템이 냉방 운전될 때 냉매의 흐름을 나타낸 도면,
도 4은 도 2의 공기조화기의 시스템이 난방 운전될 때 냉매의 흐름을 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기조화기의 구성도이고, 도 2는 도 1의 공기조화기의 시스템을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 상기 공기조화기는 실내기(10)와 실외기(20)를 포함한다.

그리고 상기 공기조화기는, 상기 실내기(10)의 형상에 따라 스탠드형, 벽걸이형 또는 천장형 등으로 분류될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 실내기(10)와 상기 실외기(20)의 구분이 없는 일체형일 수도 있다.

상기 실내기(10)는 열교환된 공기를 실내로 토출한다. 그리고 상기 실외기(20)는 상기 실내기(10)와 연결되어 상기 실내기(10)에서 공기를 조화하는 필요한 냉매를 상기 실내기(10)로 전달한다.

상기 실외기(20)와 실내기(10)는 냉매 배관으로 연결되어 냉매의 순환에 따라 상기 실내기(10)로부터 냉온의 공기가 실내로 토출될 수 있다. 그리고 상기 실내기(10)는 복수 개가 마련되어 각각 상기 실외기(20)에 연결될 수도 있다.

상기 실내기(10)와 실외기(20)는 통신이 가능한 케이블로 연결되어 소정의 통신 방식에 따라 제어 명령을 송신 또는 수신할 수도 있다.

상기 공기조화기는 상기 실내기(10) 및 실외기(20)를 제어하는 원격제어기(미도시)를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 공기조화기는, 상기 실내기(10)에 연결되어 사용자의 명령을 입력하고 상기 실내기(10)의 동작 상태를 출력하는 로컬제어기(미도시)를 더 포함할 수 있다.

상기 공기조화기는 상기 실내기(10) 및 실외기(20) 이외에도 환기유닛, 공기청정유닛, 가습유닛, 제습유닛, 히터 등에서 선택된 하나 이상의 유닛을 더 포함할 수 있다. 또한 상기 원격제어기(미도시)에는, 조명유닛, 경보유닛 등이 연결되어 상호 연동하여 동작될 수도 있다.

상기 실내기(10)에는, 실내 공기가 흡입되는 공기 흡입구와, 내부에서 열교환된 공기를 토출하는 토출구가 형성된다. 그리고, 상기 실내기(10)는 상기 토출구에 구비되는 풍향조절수단을 포함할 수 있다. 상기 풍향조절수단은 상기 토출구를 개폐할 수 있고, 상기 토출구로부터 토출되는 공기의 방향을 제어할 수 있다. 또한 상기 실내기(10)는 상기 토출구로부터 토출되는 풍량을 조절할 수도 있다.

그리고 상기 실내기(10)는 상기 공기 흡입구 또는 상기 공기 토출구에 설치되는 베인을 포함할 수 있다. 상기 베인은, 상기 공기 흡입구와 상기 공기 토출구 중 적어도 어느 하나를 개폐할 수 있고, 공기의 유동 방향을 안내할 수도 있다.

이하에서는, 공기조화기의 실내기 및 실외기의 내부 시스템에 대하여 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 실외기(20)는, 실외 공기와 냉매가 열교환되는 실외 열교환기(21), 실외 공기를 상기 실외 열교환기(21)로 송풍시키는 실외 송풍기(22), 기상 냉매만을 추출하는 어큐뮬레이터(23), 상기 어큐뮬레이터(23)에서 추출된 기상 냉매를 압축하는 압축기(24), 냉매 흐름을 전환시키는 사방밸브(25), 상기 공기조화기가 난방 운전으로 작동할 때 과냉도와 과열도에 따라 제어될 수 있는 실외용 전자팽창밸브(26) 및 응축된 냉매를 과냉각시키는 과냉각부(40, 50)를 포함할 수 있다.

상기 공기조화기가 냉방 운전으로 작동될 때, 상기 실외 열교환기(21)는 상기 실외 열교환기(21)로 전송되는 기상 냉매가 실외 공기에 의해 응축될 수 있는 응축기로 작용할 수 있다.

또한 공기조화기가 난방 운전으로 작동될 때, 상기 실외 열교환기(21)는, 상기 실외 열교환기(21)로 전송되는 액상 냉매가, 실외 공기에 의해 증발될 수 있는 증발기로 작동할 수도 있다.

상기 실외 송풍기(22)는, 동력을 발생시키는 실외 전동기(221)와, 상기 실외 전동기(221)와 연결되어 상기 실외 전동기(221)의 동력에 의해 회전되면서 송풍력을 발생시키는 실외 팬(222)을 포함할 수 있다.

상기 압축기(24)는 다단 압축 가능하도록 구성될 수 있다. 일례로, 상기 압축기(24)는 고정 스크롤과 선회 스크롤의 상대적인 위상차에 의하여 냉매가 압축되도록 구성되는 스크롤 압축기일 수 있다.

상기 실내기(10)는, 실내 공기와 냉매가 열교환되는 실내 열교환기(11), 실내 공기를 상기 실내 열교환기(11)로 송풍시키는 실내 송풍기(12), 상기 공기조화기가 냉방 운전으로 작동할 때 과냉도 또는 과열도에 따라 제어되는 실내 유량 조절부인 실내용 전자팽창밸브(13)를 포함할 수 있다.

상기 공기조화기의 냉방 운전으로 작동할 때 상기 실내 열교환기(11)는, 상기 실내 열교환기(11)로 전송되는 액상 냉매가, 실내 공기에 의해 증발될 수 있는 증발기로 작용할 수 있다.

또한 공기조화기의 난방 운전으로 작동할 때 상기 실내 열교환기(11)는, 상기 실내 열교환기(11)로 전송되는 기상 냉매가, 실내 공기에 의해 응축될 수 있는 응축기로 작용할 수도 있다.

상기 실내 송풍기(12)는, 동력을 발생시키는 실내 전동기(122) 및 상기 실내 전동기(122)와 연결되어 상기 실내 전동기(122)에 의해 회전되면서 송풍력을 발생시키는 실내 팬(121)을 포함할 수 있다.

상기 공기 조화기가 냉방 운전을 수행하는 경우, 기상 냉매는 상기 압축기(24)에서 압축된 후 상기 사방밸브(25)를 거쳐 상기 실외 열교환기(21)에서 응축되며, 상기 실내용 전자팽창밸브(13)에서 팽창된 후 상기 실내 열교환기(11)에서 증발된다.

반면에, 상기 공기 조화기가 난방 운전을 수행하는 경우, 냉매는 상기 압축기(24)에서 압축된 후 상기 사방밸브(25)를 거쳐 상기 실내 열교환기(11)에서 응축되며, 상기 실외용 전자팽창밸브(26) 에서 팽창된 후 상기 실외 열교환기(21)에서 증발된다.

즉, 상기 공기조화기가 냉방 운전될 때 상기 실외 열교환기(21)는 응축기, 실내 열교환기(11)는 증발기로서 기능을 한다. 그리고 상기 공기조화기가 난방 운전될 때 상기 실내 열교환기(11)는 응축기, 상기 실외 열교환기(21)는 증발기로서 기능한다.

이하에서는, 상기 공기 조화기가 냉방 운전될 때를 일례로 상기 과냉각부에 대해 상세히 설명한다.

도 3은 도 2의 공기조화기의 시스템이 냉방 운전될 때 냉매의 흐름을 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 상기 과냉각부(40, 50)는 상기 실외 열교환기(21)를 통과한 냉매를 과냉각 시키는 제1과냉각기(40) 및 상기 제1과냉각기(40)를 거친 냉매를 과냉각시키는 제2과냉각기(50)를 포함한다.

여기서 상기 실외 열교환기(21)를 통과한 냉매를 “메인냉매”라고 이름할 수 있다.

그리고 상기 공기 조화기는, 상기 메인냉매 중 일부 냉매가 바이패스되도록 하는 제1인젝션유로(41) 및 상기 제1인젝션유로(41)에 구비되며 바이패스되는 냉매의 양을 조절하는 제1인젝션팽창밸브(42)를 포함할 수 있다. 상기 제1인젝션유로(41)로 바이패스된 냉매는 상기 제1인젝션팽창밸브(42)에서 팽창될 수 있다.

여기서 상기 메인냉매 중 상기 제1인젝션유로(41)로 바이패스된 냉매를 "제1분지냉매"라 이름할 수 있다. 그리고 상기 제1과냉각기(40)에서는, 상기 메인냉매와 제1분지냉매간에 열교환이 이루어진다.

상기 제1분지냉매는 상기 제1인젝션팽창밸브(42)를 통과하면서 저온 저압으로 변하므로 상기 메인냉매와 열교환되는 과정에서 흡열하게 되며, 상기 메인냉매는 상기 제1분지냉매로 방열하게 된다. 따라서, 상기 메인냉매는 과냉각 될 수 있다. 그리고, 상기 제1과냉각기(40)를 통과한 제1분지냉매는 상기 제1인젝션유로(41)를 통하여 상기 압축기(24)로 유입된다.

상기 압축기(24)는 상기 제1인젝션유로(41)와 연결되는 제1인젝션유입부(241)를 포함할 수 있다. 상기 제1인젝션유입부(241)는 상기 압축기(24)의 일측에 구비된다.

상기 공기 조화기는, 상기 제1과냉각기(40)를 통과한 메인냉매 중 일부의 냉매가 바이패스되도록 하는 제2인젝션유로(51) 및 상기 제2인젝션유로(51)에 구비되며 상기 제2인젝션유로(51)로 바이패스되는 냉매의 양을 조절하는 제2인젝션팽창밸브(52)를 포함할 수 있다.

상기 제2인젝션유로(51)로 바이패스된 냉매는 상기 제2인젝션팽창밸브(52)에서 팽창될 수 있다.

여기서 상기 제2인젝션유로(51)로 바이패스되는 냉매를 "제2분지냉매"라 이름한다. 상기 제2과냉각기(50)에서는, 상기 메인냉매와 제2분지냉매간에 열교환이 이루어진다.

상기 제2분지냉매는 상기 제2인젝션팽창밸브(52)를 통과하면서 저온 저압으로 변하므로 상기 메인냉매와 열교환되는 과정에서 흡열하게 되며, 상기 메인냉매는 상기 제2분지냉매로 방열하게 된다. 따라서, 상기 메인냉매는 과냉각 될 수 있다. 그리고, 상기 제2과냉각기(50)를 통과한 제2분지냉매는 상기 제2인젝션유로(51)를 통하여 상기 압축기(24)로 유입된다.

상기 압축기(24)는, 상기 제2인젝션유로(51)와 연결되는 제2인젝션유입부(242)를 포함할 수 있다. 상기 제2인젝션유입부(242)는 상기 압축기(24)의 타측에 구비된다. 즉, 상기 제2인젝션유입부(242)와 제1인젝션유입부(241)는 상기 압축기(24)의 서로 다른 위치에 연결된다.

이하에서는 오일분리기에 대해 상세히 설명한다.

상기 공기조화기가 작동 시, 압축기(24)에 의해 고온 고압의 기체로 압축된 냉매는 상기 압축기(24)에서 토출되는 오일과 함께 흡입유로(32)을 따라 오일분리기(30)의 내부로 유입된다.

상기 오일분리기(30)의 내부로 유입된, 오일이 혼합된 냉매는 냉매와 오일로 분리된다. 이때 상기 오일분리기(30)의 내부에서 분리된 냉매는 토출유로(31)로 토출되어 응축기에서 응축된다.

그리고, 상기 오일분리기(30)의 내부에서 분리된 오일은 오일 회수유로(33)을 따라 이동할 수 있다. 상기 오일 회수유로(33)는, 상기 어큐뮬레이터(23)와 상기 압축기(24)를 연결되는 가이드 유로(35)과 연통된다.

따라서 상기 오일 회수유로(33)을 따라 유입되는 오일은, 상기 가이드 유로(35)을 통과하는 기상 냉매와 합지되어 상기 압축기(24)로 유입될 수 있다.

한편, 상기 공기조화기는 상기 오일 회수유로(33)와 상기 제2과냉각기(50)를 연결하는 제1오일인젝션유로(331)를 포함할 수 있다. 상기 제1오일인젝션유로(331) 상기 상기 오일 회수유로(33)를 유동하는 오일을 상기 제2과냉각기(50)로 바이패스되도록 한다.

그리고, 상기 공기조화기는 제2오일인젝션유로(332)를 포함할 수 있다.

상기 제2오일인젝션유로(332)의 일단은 상기 제2과냉각기(50)와 연결되고 타단은 상기 제2인젝션유로(51)와 합지될 수 있다. 상기 제2과냉각기(50)에서 냉각된 오일은 상기 제2오일인젝션유로(332)와 제2인젝션유로(51)를 순차적으로 지나 상기 압축기(24)로 유입될 수 있다.

한편, 상기 공기조화기는 상기 제2오일인젝션유로(332)와 상기 제2인젝션유로(51)가 합지되는 지점과 상기 제2인젝션팽창밸브(52) 사이에 설치되어, 상기 제2인젝션유로(51)의 상기 제2분지냉매의 흐름을 일방향으로 안내하는 체크밸브(53)를 더 포함할 수 있다.

상기 체크밸브(53)는 상기 제2오일인젝션유로(332)에서 유동하는 오일이 상기 제2인젝션팽창밸브(52)의 방향으로 역류하되는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 상기 공기조화기는 제1오일인젝션유로(331)에 설치되어 상기 제1오일인젝션유로(331)를 개폐하는 오일개폐밸브(34)를 포함할 수 있다.

상기 오일개폐밸브(34)가 상기 제1오일인젝션유로(331)를 폐쇄하면, 상기 오일분리기(30)의 내부에서 분리된 오일은 상기 오일 회수유로(33)를 지나, 상기 가이드 유로(35)을 통과하는 기상 냉매와 합지되어 상기 압축기(24)로 유입될 수 있다.

그리고 상기 오일개폐밸브(34)가 상기 제1오일인젝션유로(331)를 개방하면, 상기 오일분리기(30)의 내부에서 분리된 오일은 상기 오일 회수유로(33) 및 제1오일인젝션유로(331)를 순차적으로 지나 상기 제2과냉각기(50)에서 냉각된 후 상기 제2오일인젝션유로(332)와 제2인젝션유로(51)를 순차적으로 지나 상기 압축기(24)로 유입될 수 있다.

한기 상기 오일개폐밸브(34)는 상기 제2오일인젝션유로(332)에 설치되어 제2오일인젝션유로(332)를 개폐할 수도 있다.

그리고 상기 오일 회수유로(33)에서 제1오일인젝션유로(331)로 바이패스되는 지점에 절환밸브(reversing valve)가 설치될 수도 있다.

상기 절환밸브가 상기 오일 회수유로(33)에서 제1오일인젝션유로(331)로 바이패스되는 지점에 설치될 경우, 상기 오일분리기(30)의 내부에서 분리된 모든 오일은 상기 가이드 유로(35)을 통과하는 기상 냉매와 합지되어 상기 압축기(24)로 유입되거나, 상기 오일분리기(30)의 내부에서 분리된 모든 오일은 상기 제2과냉각기(50)에서 냉각된 후 상기 제2오일인젝션유로(332)와 제2인젝션유로(51)를 순차적으로 지나 상기 압축기(24)로 유입될 수 있다.

이하에서는 공기조화기가 난방 운전을 작동할 때를 일례로 오일분리기의 내부에서 분리된 오일이 냉각되어 압축기로 유입되는 과정을 설명한다.

도 4은 도 2의 공기조화기의 시스템이 난방 운전될 때 냉매의 흐름을 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 상기 공기조화기에서 난방 부하가 크게 요구될 때, 상기 압축기(24)에서 압축되어 상기 실내 열교환기(11)에서 응축된 냉매는, 상기 제2과냉각기(50)와 제1과냉각기(40)에서 순차적으로 과냉각되어 상기 실외 열교환기(21)로 유동된다. 여기서 상기 실내 열교환기(11)에서 응축된 냉매도 “메인냉매”라고 이름할 수 있다.

그리고 상기 제2과냉각기(50)와 제1과냉각기(40)에서 순차적으로 과냉각된 상기 메인냉매는 상기 실외 열교환기(21)에서 증발하여 상기 압축기(24)로 유동한다.

그러나, 상기 공기조화기에서 난방 부하가 크게 요구되지 않을 때에는, 상기 메인냉매는 상기 제2과냉각기(50)와 제1과냉각기(40)에서 모두 과냉각 되지 않아도 된다. 즉, 본원발명의 상기공기조화기는, 과냉각부(40, 50)에 포함된 제1과냉각기(40)및 제2과냉각기(50)를 선택적으로 작동시킬 수 있어, 냉난방 부하에 대응하여 상기 메인냉매의 과냉각 정도를 조절할 수 있다.

일례로 상기 제2인젝션팽창밸브(52)가 상기 제2인젝션유로(51)를 차폐하면, 상기 메인냉매는 상기 제2과냉각기(50)에서는 과냉각되지 않고, 상기 제1과냉각기(40)에서만 상기 제1분지냉매와 열교환하여 과냉각될 수 있다.

한편, 상기 압축기(24)로 유입되는 오일이 저온일 경우, 상기 압축기(24)의 효율은 상승한다. 따라서 상기 오일분리기(30)의 내부에서 분리된 오일을 냉각시킬 필요가 있다.

이에 따라, 상기 오일개폐밸브(34)가 상기 제1오일인젝션유로(331)를 개방하면, 상기 오일분리기(30)의 내부에서 분리된 오일은 상기 오일 회수유로(33) 및 제1오일인젝션유로(331)를 순차적으로 지나 상기 제2과냉각기(50)로 유동할 수 있다.

상기 오일분리기(30)의 내부에서 분리된 오일은 상기 제2과냉각기(50)에서 상기 실내 열교환기(11)에서 응축된 상기 메인냉매와 열교환하여 냉각될 수 있다.

그리고 상기 제2과냉각기(50)에서 냉각된 오일은 상기 제2오일인젝션유로(332)와 제2인젝션유로(51)를 순차적으로 지나 상기 압축기(24)로 유입된다.

이때, 상기 제2인젝션팽창밸브(52)가 상기 제2인젝션유로(51)를 차폐하면, 상기 메인냉매는 상기 제2인젝션유로(51)로 분지되지 않기 때문에, 상기 제2과냉각기(50)에서 상기 메인냉매는 과냉각되지 않는다.

즉 상기 공기조화기에서는, 난방 부하가 크지 않을 때, 상기 오일분리기(30)의 내부에서 분리된 오일을 상기 제2과냉각기(50)에서 냉각시킨 후 상기 압축기(24)로 유입될 수 있으므로, 상기 압축기(24)의 효율을 상승시킬 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10:실내기 11:실내 열교환기
12:실내 송풍기 13:실내용 전자팽창밸브
실외기(20) 21:실외 열교환기
22:실외 송풍기 23:어큐뮬레이터
24:압축기 25:사방밸브
26:실외용 전자팽창밸브 30:오일분리기
31:토출유로 32:흡입유로
33:오일 회수유로 331:제1오일인젝션유로
332:제2오일인젝션유로 34:오일개폐밸브
40, 50:과냉각부 40:제1과냉각기
41:제1인젝션유로 42:제1인젝션팽창밸브
50:제2과냉각기 51:제2인젝션유로
52:제2인젝션팽창밸브

Claims

냉매를 압축하는 압축기;
상기 압축기에서 토출된, 오일이 혼합된 냉매에서 오일과 냉매를 분리하여, 분리된 오일을 상기 압축기로 회수하는 오일분리기;
상기 오일분리기에서 분리된 냉매를 응축하는 응축기; 및
상기 응축기에서 응축된 냉매인 메인냉매와 상기 메인냉매에서 분지된 냉매인 분지냉매간 열교환시키는 과냉각부를 포함하며,
상기 오일분리기에서 분리된 오일은 선택적으로 상기 과냉각부에서 냉각된 후, 상기 압축기로 회수되는 공기조화기.
제 1 항에 있어서,
상기 분지냉매가 팽창되어 유동하는 인젝션유로를 더 포함하고,
상기 인젝션유로는 상기 과냉각부와 상기 압축기를 연결하는 공기조화기.
제 2 항에 있어서,
상기 오일분리기와 상기 과냉각부를 연결하는 제1오일인젝션유로와,
일단은 상기 과냉각부와 연통되고 타단은 상기 인젝션유로와 합지되는 제2오일인젝션유로를 더 포함하는 공기조화기.
제 3 항에 있어서,
제1오일인젝션유로 또는 상기 제2오일인젝션유로에 설치되어 상기 제1오일인젝션유로 또는 상기 제2오일인젝션유로를 개폐하는 오일개폐밸브를 더 포함하는 공기조화기.
제 1 항에 있어서,
상기 과냉각부는,
상기 메인냉매를 과냉각시키는 제1과냉각기와,
상기 메인냉매를 과냉각시키는 제2과냉각기를 포함하는 공기조화기.
제 5 항에 있어서,
상기 제1과냉각기와 상기 제2과냉각기는 직렬로 배치되고,
상기 제2과냉각기는 상기 제1과냉각기에서 과냉각된 상기 메인냉매를 과냉각하는 공기조화기.
제 6 항에 있어서,
상기 오일분리기에서 분리된 오일은 선택적으로 상기 제2과냉각기에서 냉각된 후, 상기 압축기로 회수되는 공기조화기.
제 7항에 있어서,
상기 인젝션유로는,
상기 제1과냉각기와 상기 압축기의 일측과 연결하는 제1인젝션유로와,
상기 제2과냉각기와 상기 압축기의 타측과 연결하는 제2인젝션유로를 포함하는 공기조화기.
제 8항에 있어서,
상기 오일분리기와 상기 제2과냉각기를 연결하는 제1오일인젝션유로와,
일단은 상기 제2과냉각기와 연통되고 타단은 상기 제2인젝션유로와 합지되는 제2오일인젝션유로를 더 포함하는 공기조화기.
제 9항에 있어서,
제1오일인젝션유로 또는 상기 제2오일인젝션유로에 설치되어 상기 제1오일인젝션유로 또는 상기 제2오일인젝션유로에서 유동하는 오일을 개폐하는 오일개폐밸브를 더 포함하는 공기조화기.