KR20190088692A - 멀티형 공기조화기 - Google Patents

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KR20190088692A
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Abstract

본 발명에 따른 멀티형 공기조화기 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기는, 액체냉매가 유동되는 액체배관 및 기체냉매가 유동되는 기체배관을 포함하는 실외기; 상기 액체배관 및 기체배관과 연결되어 냉매를 순환시키는 제 1 실내기 및 제 2 실내기를 포함하는 복수개의 실내기; 상기 기체배관 및 복수개의 실내기와 연결되어 냉매를 유동시키는 기체배관 연결관; 상기 액체배관 및 복수개의 실내기들을 연결하여 냉매를 유동시키는 액체배관 연결관;을 포함하고, 상기 제 1 실내기는, 실내공기와 냉매를 열교환시키는 제 1 열교환부, 실내공기와 냉매를 열교환시키고, 상기 제 1 열교환부와 적층되어 배치되는 제 2 열교환부를 포함하는 제 1 실내열교환기; 상기 제 1 열교환부 및 제 2 열교환부로 공기를 송풍시키는 제 1 실내팬; 상기 액체배관 및 제 1 열교환기부를 연결하여 냉매를 유동시키는 제 1 액체분지관; 상기 기체배관 및 제 2 열교환기부를 연결하여 냉매를 유동시키는 제 1 기체분지관; 상기 제 1 열교환부에 연결되어 냉매를 유동시키는 제 1 열교환부 연결배관; 상기 제 2 열교환부에 연결되어 냉매를 유동시키는 제 2 열교환부 연결배관; 일측이 상기 제 1 기체분지관과 연결되고, 타측이 상기 제 1 열교환부 연결배관 및 제 2 열교환부 연결배관과 연결되는 리턴배관; 상기 제 2 열교환부 연결배관에 배치되고, 제어부의 입력신호에 의해 개도량이 조절되어 유동되는 냉매를 선택적으로 팽창시키는 제 1 실내팽창밸브; 상기 리턴배관에 배치되고, 제어부의 입력신호에 의해 개도량이 조절되어 유동되는 냉매를 선택적으로 팽창시키는 제 1 팽창밸브;를 포함한다.
본 발명에 따른 멀티형 공기조화기는 실내열교환기 중 제 1 열교환부를 응축기로 작동시키고, 제 2 열교환부를 증발기로 작동시킬 수 있기 때문에, 실내온도를 일정 범위로 유지하면서 제습모드를 지속적으로 구동할 수 있는 장점이 있다.

Description

멀티형 공기조화기{Method for controlling multi-type air conditioner}
본 발명은 멀티형 공기조화기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수개의 실내기 중 어느 하나의 실내기가 실내공기의 온도를 일정수준으로 유지하면서 제습을 실시할 수 있는 멀티형 공기조화기에 관한 것이다.
공기 조화기는 사용자에게 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내를 냉/난방하거나 또는 실내 공기를 정화시키는 장치를 말한다.
오늘날에는 다수의 룸으로 구획된 실내공간을 보다 효율적으로 냉방 또는 난방시키기 위해 각 룸을 냉방 또는 난방운전시키는 멀티공기조화기의 개발이 지속적으로 이루어지고 있는 추세에 있다.
이러한 멀티형 공기조화기는, 한 대의 실외기에 다수대의 실내기가 연결되고, 적어도 하나의 실내기가 각 룸에 설치되고, 실내기는 난방, 냉방 또는 제습 중 어느 하나의 운전모드로 동작되어 실내를 공기조화시킨다.
종래 복수개의 실내기가 냉방으로 작동되고 있은 상태에서, 어느 하나의 실내기가 제습모드로 운전되는 경우, 제습모드로 운전되는 실내기는 계속해서 실내온도보다 낮은 온도로 공기를 토출하기 때문에, 실내온도를 일정하게 유지할 수 없는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허 10-1997-0062570 A
본 발명은 복수개의 실내기 중 어느 하나의 실내기가 실내공기의 온도를 일정수준으로 유지하면서 제습을 실시할 수 있는 멀티형 공기조화기을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명에 따른 멀티형 공기조화기는 복수개의 실내기 중 어느 하나의 실내기가 실내공기의 온도를 일정수준으로 유지하면서 제습을 실시할 수 있다.
본 발명에 따른 멀티형 공기조화기는, 액체냉매가 유동되는 액체배관 및 기체냉매가 유동되는 기체배관을 포함하는 실외기; 상기 액체배관 및 기체배관과 연결되어 냉매를 순환시키는 제 1 실내기 및 제 2 실내기를 포함하는 복수개의 실내기; 상기 기체배관 및 복수개의 실내기와 연결되어 냉매를 유동시키는 기체배관 연결관; 상기 액체배관 및 복수개의 실내기들을 연결하여 냉매를 유동시키는 액체배관 연결관;을 포함하고,
상기 제 1 실내기는, 실내공기와 냉매를 열교환시키는 제 1 열교환부, 실내공기와 냉매를 열교환시키고, 상기 제 1 열교환부와 적층되어 배치되는 제 2 열교환부를 포함하는 제 1 실내열교환기; 상기 제 1 열교환부 및 제 2 열교환부로 공기를 송풍시키는 제 1 실내팬; 상기 액체배관 및 제 1 열교환기부를 연결하여 냉매를 유동시키는 제 1 액체분지관; 상기 기체배관 및 제 2 열교환기부를 연결하여 냉매를 유동시키는 제 1 기체분지관; 상기 제 1 열교환부에 연결되어 냉매를 유동시키는 제 1 열교환부 연결배관; 상기 제 2 열교환부에 연결되어 냉매를 유동시키는 제 2 열교환부 연결배관; 일측이 상기 제 1 기체분지관과 연결되고, 타측이 상기 제 1 열교환부 연결배관 및 제 2 열교환부 연결배관과 연결되는 리턴배관; 상기 제 2 열교환부 연결배관에 배치되고, 제어부의 입력신호에 의해 개도량이 조절되어 유동되는 냉매를 선택적으로 팽창시키는 제 1 실내팽창밸브; 상기 리턴배관에 배치되고, 제어부의 입력신호에 의해 개도량이 조절되어 유동되는 냉매를 선택적으로 팽창시키는 제 1 팽창밸브;를 포함한다.
상기 제 1 실내기의 정온 제습운전 시, 상기 제 1 실내팽창밸브는 개방되고, 상기 제 1 팽창밸브는 폐쇄되어 배치될 수 있다.
상기 제 1 실내기의 정온 제습운전 시, 상기 제 1 실내기에 공급되는 냉매는 기체 및 액체 상태일 수 있다.
상기 제 1 실내기의 냉방운전 시, 상기 제 1 실내팽창밸브는 개방되고, 상기 제 1 팽창밸브는 폐쇄되어 배치될 수 있다.
상기 제 1 실내기의 냉방운전 시, 상기 제 1 실내기에 공급되는 냉매는 액체 상태일 수 있다.
상기 제 1 액체배관 분지관에 배치된 제 2 팽창밸브를 더 포함하고, 상기 제 2 팽창밸브는 제어부의 입력신호에 의해 개도량이 조절되어 유동되는 냉매를 선택적으로 팽창시킬 수 있다.
상기 제 1 실내기의 정온 제습운전 시, 상기 제 1 실내팽창밸브는 개방되고, 상기 제 1 팽창밸브는 폐쇄되고, 상기 제 2 팽창밸브는 개방되어 배치될 수 있다.
상기 제 1 실내기의 냉방운전 시, 상기 제 2 팽창밸브는 개방되고, 상기 제 1 실내팽창밸브는 개방되고, 상기 제 1 팽창밸브는 폐쇄되어 배치될 수 있다.
상기 제 1 액체분지관 및 제 2 열교환부 연결배관을 연결하는 열교환부 바이패스배관; 상기 열교환부 바이패스배관에 배치되고, 제어부의 입력신호에 의해 개도량이 조절되어 유동되는 냉매를 선택적으로 팽창시키는 제 3 팽창밸브;를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 실내기의 정온 제습운전 시, 상기 제 1 실내팽창밸브는 개방되고, 상기 제 1 팽창밸브는 폐쇄되고, 상기 제 3 팽창밸브는 폐쇄되어 배치될 수 있다.
상기 제 1 실내기의 냉방운전 시, 상기 제 3 팽창밸브는 개방되고, 상기 제 1 실내팽창밸브는 폐쇄되고, 상기 제 1 팽창밸브는 폐쇄되어 배치될 수 있다.
본 발명의 멀티형 공기조화기는 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기는 복수개의 실내기 및 실외기를 액체배관 및 기체배관만으로 연결할 수 있고, 복수개의 실내기 중 적어도 어느 하나를 정온 제습모드로 작동시킬 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 멀티형 공기조화기는 실내열교환기 중 제 1 열교환부를 응축기로 작동시키고, 제 2 열교환부를 증발기로 작동시킬 수 있기 때문에, 실내온도를 일정 범위로 유지하면서 제습모드를 지속적으로 구동할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 멀티형 공기조화기의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 멀티형 공기조화기에서 난방 운전 시의 냉매 흐름이 도시된 예시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 멀티형 공기조화기에서 냉방 운전 시의 냉매 흐름이 도시된 예시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 멀티형 공기조화기에서 제습 운전 시의 냉매 흐름이 도시된 예시도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 멀티형 공기조화기의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 멀티형 공기조화기의 구성도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 멀티형 공기조화기의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 멀티형 공기조화기에서 난방 운전 시의 냉매 흐름이 도시된 예시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 멀티형 공기조화기에서 냉방 운전 시의 냉매 흐름이 도시된 예시도이다.
본 발명에 따른 멀티형 공기조화기는 실외기(A) 및 실내기(D)를 포함한다.
상기 실내기(D)의 경우, 냉방 또는 난방으로 운전될 수 있다. 상기 실내기(D)는 복수개(C1, C2, C3)가 배치될 수 있다.
각각의 실내기(C1, C2, C3)는 실내열교환기, 실내팽창밸브 및 실내송풍팬을 포함한다.
별도로 설명하진 않지만, 상기 실외기(A) 또는 실내기(D)에는 압력스위치, 압력센서, 온도센서, 체크밸브, 스트레이너 등 당업자가 충분히 알 수 있는 구조의 각종 구조물이 설치된다.
<실외기의 구성>
상기 실외기(A)는 실외기케이스(미도시), 및 그 내부에 배치되는 압축기(10)와, 실외열교환기(20), 어큐뮬레이터(30), 사방밸브(40), 오일분리기(50), 실외팽창밸브(70), 핫가스유닛(90) 및 과냉각유닛(100)을 포함한다.
상기 실외기케이스에는 기체배관(82)이 연결되는 기체배관 서비스밸브(13) 및 액체배관(12)이 연결되는 액체배관 서비스밸브(14)를 포함한다.
상기 기체배관 서비스밸브(13) 및 액체배관 서비스밸브(14)는 실내기(D)와 냉매배관을 통해 연결되고, 상기 실외기(A)의 냉매를 순환시킨다.
상기 압축기(10)는 운전주파수를 조절하여 냉매량 및 냉매의 토출압력을 제어할 수 있는 인버터압축기가 사용된다.
상기 실외열교환기(20)는 실외공기와 냉매를 열교환시키는 장치이다. 본 실시예에서 상기 실외열교환기(20)는 복수개의 구성될 수 있다. 상기 실외열교환기(20)는 냉방운전 시 응축기로 작동되고, 난방운전 시 증발기로 작동된다.
본 실시예에서 상기 실외열교환기(20)는 제 1 실외열교환기(22) 및 제 2 실외열교환기(24)로 구성된다.
상기 실외열교환기(20)의 열교환을 향상시키기 위해 실외송풍팬(60)이 배치된다.
상기 어큐뮬레이터(30)는 상기 압축기(10)에 냉매를 제공한다. 상기 어큐뮬레이터(30)는 압축기(10)의 흡입 측에 배치되고, 상기 사방밸브(40)와 연결된다.
<사방밸브의 구성>
상기 사방밸브(40)는 제 1 유로(41), 제 2 유로(42), 제 3 유로(43) 및 제 4 유로(44)를 포함한다.
상기 제 1 유로(41)는 압축기(10) 토출측과 연결된다. 상기 제 1 유로(41) 및 상기 압축기(10)의 토출측을 연결하는 배관을 사방밸브-압축기 연결배관(81)으로 정의한다.
상기 제 2 유로(42)는 기체배관(82)과 연결된다. 상기 제 2 유로(42) 및 기체배관 서비스밸브(13)를 연결하는 배관을 상기 기체배관(82)으로 정의한다.
상기 제 3 유로(43)는 실외열교환기(20)와 연결된다. 상기 제 3 유로(43) 및 실외열교환기(20)를 연결하는 배관을 사방밸브-실외열교환기 연결배관(83)으로 정의한다.
상기 실외열환기(20)가 2개로 구성되기 때문에, 사방밸브-실외열교환기 연결배관(83)도 2개가 배치된다.
상기 사방밸브-실외열교환기 연결배관(83)은 제 1 실외열교환기(22) 및 사방밸브(40, 제 3 유로)를 연결하는 제 1 사방밸브-실외열교환기 연결배관(83a)을 포함한다. 상기 사방밸브-실외열교환기 연결배관(83)은 상기 제 2 실외열교환기(24) 및 사방밸브(40, 제 3 유로)를 연결하는 사방밸브-실외열교환기 연결배관(83b)을 포함한다.
상기 제 1 사방밸브-실외열교환기 연결배관(83a) 및 제 2 사방밸브-실외열교환기 연결배관(83b)는 합지되고, 상기 제 3 유로(43)에 연결된다.
상기 제 4 유로(44)는 어큐뮬레이터(30)와 연결된다. 상기 제 4 유로(44) 및 어큐뮬레이터(30)를 연결하는 배관을 사방밸브-어큐뮬레이터 연결배관(84)으로 정의한다.
<오일분리기의 구성>
상기 오일분리기(50)는 상기 압축기(10)의 토출 측에 배치되고, 상기 압축기(10)에 토출된 냉매는 상기 오일분리기(50)를 거쳐 상기 사방밸브(40)로 유동된다.
상기 오일분리기(50)는 토출된 냉매 중에 포함된 오일을 회수하여 다시 압축기(10)에 제공한다.
상기 오일분리기(50)는 상기 압축기(10)로 오일을 안내하는 오일회수관(51) 및 상기 오일회수관(51)에 배치되고, 냉매를 한쪽 방향으로 유동되게 하는 체크밸브(52)를 더 포함한다.
상기 오일분리기(50)는 사방밸브-압축기 연결배관(81)에 설치된다.
상기 어큐뮬레이터(30)에도 상기 압축기(10)로 오일을 회수시킬 수 있는 오일회수구조가 배치된다. 상기 어큐뮬레이터(30)의 하측 및 압축기의 흡입 측 배관(35)을 연결하는 오일회수배관(31)과, 상기 오일회수배관(31)에 배치되어 오일의 유동을 제어하는 오일리턴밸브(32)가 배치될 수 있다.
<실외팽창밸브의 구성>
상기 실외팽창밸브(70)는 난방운전 시, 상기 실외열교환기(20)로 유동되는 냉매를 팽창시킨다. 냉방운전 시, 상기 실외팽창밸브(70)는 냉매를 팽창시키지 않고 통과시킨다. 상기 실외팽창밸브(70)는 입력된 신호에 따라 개도값을 조절할 수 있는 전자팽창밸브가 사용될 수 있다.
상기 실외팽창밸브(70)는 상기 제 1 실외열교환기(22)로 유동되는 냉매를 팽창시키는 제 1 실외팽창밸브(72)와, 상기 제 2 실외열교환기(24)로 유동되는 냉매를 팽창시키는 제 2 실외팽창밸브(74)를 포함한다.
상기 제 1 실외팽창밸브(72) 및 제 2 실외팽창밸브(74)는 상기 액체배관(12)과 연결된다. 난방운전 시, 실내기(D)에 응축된 냉매가 상기 제 1 실외팽창밸브(72) 및 제 2 실외팽창밸브(74)에 공급된다.
상기 제 1 실외팽창밸브(72) 및 제 2 실외팽창밸브(74)와 연결되기 위해, 상기 액체배관(12)은 분지되고, 상기 제 1 실외팽창밸브(72) 및 제 2 실외팽창밸브(74)에 각각 연결된다. 상기 제 1 실외팽창밸브(72) 및 제 2 실외팽창밸브(74)은 병렬배치된다.
상기 제 1 실외팽창밸브(72) 및 제 1 실외열교환기(22)를 연결하는 배관을 제 1 실외열교환기 배관(23)으로 정의한다.
및 제 2 실외팽창밸브(74) 및 제 2 실외열교환기(24)를 연결하는 배관을 상기 제 2 실외열교환기 배관(25)으로 정의한다.
<핫가스유닛의 구성>
본 실시예에서는 난방운전 시, 실외열교환기(20)에 공급되는 냉매를 실내기(D)로 바이패스 시키기 위한 핫가스유닛(90)이 배치된다.
상기 핫가스유닛(90)은 냉매를 바이패스시키기 위한 핫가스바이패스배관 및 핫가스밸브를 포함한다.
본 실시예에서는 상기 제 1 실외열교환기 배관(23) 및 사방밸브-압축기 연결배관(81)를 연결하는 제 1 핫가스바이패스배관(91)가 배치된다.
상기 제 1 핫가스바이패스배관(91)의 일단은 상기 제 1 실외열교환기 배관(23)에 연결되고, 타단은 상기 사방밸브-압축기 연결배관(81)에 연결된다.
또한, 상기 제 2 실외열교환기 배관(25) 및 사방밸브-압축기 연결배관(81)을 연결하는 제 2 핫가스바이패스배관(92)가 배치된다.
상기 제 2 핫가스바이패스배관(92)의 일단은 상기 제 1 실외열교환기 배관(23)에 연결되고, 타단은 상기 사방밸브-압축기 연결배관(81)에 연결된다.
상기 제 1 핫가스바이패스배관(91)에는 제 1 핫가스밸브(93)가 배치되고, 상기 제 2 핫가스바이패스배관(92)에는 제 2 핫가스밸브(94)가 배치된다.
상기 핫가스밸브는 개도량을 조절할 수 있는 솔레노이드밸브가 사용되고, 개폐밸브가 사용되어도 무방하다.
상기 제 1 핫가스바이패스배관(91) 및 제 2 핫가스바이패스배관(92)이 각각 사방밸브-압축기 연결배관(81)에 연결되어도 무방하나, 본 실시예에서는 합지된 후, 1개의 배관으로 상기 사방밸브-압축기 연결배관(81)에 연결된다.
상기 제 1 핫가스바이패스배관(91) 및 제 2 핫가스바이패스배관(92)를 합지하기 위해 3웨이밸브가 사용될 수 있다.
상기 제 1 핫가스밸브(93) 또는 제 2 핫가스밸브(94)는 선택적으로 작동될 수 있다. 예를 들어 상기 제 1 핫가스밸브(93)만 개방 또는 폐쇄되거나, 상기 제 2 핫가스밸브(94)만 개방 또는 폐쇄될 수 있다.
또한, 상기 제 1 실외열교환기 배관(23) 및 제 2 사방밸브-실외열교환기 연결배관(83b)을 연결하는 가변패스배관(85)이 더 배치되고, 상기 가변패스배관(84)에 가변패스밸브(86)이 더 배치될 수 있다.
상기 가변패스밸브(86)는 선택적으로 작동될 수 있다. 상기 가변패스밸브(86)가 개방될 경우, 상기 제 1 실외열교환기 배관(23)을 따라 유동되는 냉매는 상기 가변패스배관(85) 및 가변패스밸브(86)를 통과하고, 상기 사방밸브(40)의 제 3 유로(43)로 안내될 수 있다.
상기 가변패스밸브(86)가 닫힌 경우, 난방운전 시, 상기 제 1 실외열교환기 배관(23)을 통해 공급된 냉매는 상기 제 1 실외열교환기(22)로 유동된다.
상기 가변패스밸브(86)가 닫힌 경우, 냉방운전 시, 상기 제 1 실외열교환기(22)를 통과한 냉매는 제 1 실외열교환기 배관(23)을 통해 액체배관(12)으로 유동된다.
상기 제 2 사방밸브-실외열교환기 연결배관(83b)에 체크밸브(87)가 배치되고, 상기 체크밸브(87)는 상기 제 3 유로(43)에서 공급된 냉매가 상기 제 2 사방밸브-실외열교환기 연결배관(83b)로 유입되는 것을 차단한다.
상기 제 2 실외팽창밸브(74)의 전단 및 후단을 연결하는 팽창밸브 바이패스배관(88)이 배치된다. 상기 팽창밸브 바이패스배관(88)의 일단 및 타단은 상기 제 2 실외열교환기 배관(25)에 연결된다.
상기 팽창밸브 바이패스배관(88)에도 체크밸브(89)가 배치된다. 상기 체크밸브(89)는 냉방운전 시, 제 2 실외열교환기 배관(25)에서 액체배관(12)으로 유동되는 냉매는 통과시키도록 구성된다. 난방운전 시, 반대방향으로의 냉매 유동은 차단한다.
<과냉각유닛의 구성>
상기 액체배관(12)에는 과냉각유닛(100)이 더 배치될 수 있다.
상기 과냉각유닛(100)은 과냉각열교환기(101)와, 상기 액체배관(12)에서 바이패스되고, 상기 과냉각열교환기(101)와 연결되는 과냉각 바이패스배관(102)과, 상기 과냉각 바이패스배관(102)에 배치되고 유동되는 냉매를 선택적으로 팽창시키는 제 1 과냉각팽창밸브(103)와, 상기 과냉각열교환기(101) 및 압축기(10)를 연결하는 과냉각-압축기 연결배관(104)과, 상기 과냉각-압축기 연결배관(104)에 배치되고, 유동되는 냉매를 선택적으로 팽창시키는 제 2 과냉각팽창밸브(105)를 포함한다.
또한, 상기 과냉각유닛(100)은 상기 어큐뮬레이터(30) 및 상기 과냉각-압축기 연결배관(104)을 연결시키는 어큐뮬레이터 바이패스배관(106)을 더 포함하고, 상기 어큐뮬레이터 바이패스배관(106)은 상기 어큐뮬레이터의 냉매를 상기 제 2 과냉각팽창밸브(105)에 제공한다.
상기 어큐뮬레이터 바이패스배관(106)에는 과냉각 바이패스밸브(107)가 더 배치된다.
상기 제 1 과냉각팽창밸브(103)은, 액체냉매를 팽창시켜 과냉각열교환기(101)에 제공하고, 팽창된 냉매가 상기 과냉각열교환기(101)에서 증발되어 상기 과냉각열교환기(101)를 냉각시킨다. 상기 액체배관(12)을 통해 상기 실외열교환기(20)로 유동되는 액체냉매는 상기 과냉각열교환기(101)를 통과하면서 냉각될 수 있다. 상기 제 1 과냉각팽창밸브(103)는 선택적으로 작동되고 상기 액체냉매의 온도를 제어할 수 있다.
상기 제 1 과냉각팽창밸브(103)의 작동 시, 상기 제 2 과냉각팽창밸브(105)가 개방되고 냉매는 상기 압축기(10)로 유동된다.
상기 과냉각열교환기(101)의 입구 측 및 출구 측에는 각각 온도센서가 배치되고, 통과되는 냉매의 온도를 감지한다.
상기 과냉각 바이패스밸브(107)는 선택적으로 작동되고, 상기 어큐뮬레이터(30)의 액냉매를 상기 제 2 과냉각팽창밸브(105)에 제공할 수 있다.
상기 제 2 과냉각팽창밸브(105)는 선택적으로 작동되고, 냉매를 팽창시켜 상기 압축기(10)에 공급되는 냉매의 온도를 낮출 수 있다. 상기 압축기(10)가 정상 작동 온도범위를 초과하는 경우, 상기 제 2 과냉각팽창밸브(105)에서 팽창된 냉매가 상기 압축기(10)에서 증발될 수 있고, 이를 통해 상기 압축기(10)의 온도를 낮출 수 있다.
<리시버유닛의 구성>
상기 액체배관(12)에는 리시버유닛(110)이 더 배치될 수 있다.
상기 리시버(110)는 순환되는 냉매의 양을 조절하기 위해 액냉매를 저장할 수 있다. 상기 리시버(110)는 어큐뮬레이터(30)에서 액냉매를 저장하는 것과 별도로 액냉매를 저장한다.
상기 리시버(110)는 순환되는 냉매의 양이 부족한 경우 상기 어큐뮬레이터(30)에 냉매를 공급하고, 순환되는 냉매의 양이 많은 경우 냉매를 회수하여 저장한다.
상기 액체배관(12) 중 상기 실외팽창밸브(72)(74)들 및 과냉각열교환기(101)를 연결하는 배관을 과냉각액체배관(12')으로 구분하여 정의한다.
상기 리시버(110)는 냉매를 저장하는 리시버탱크(111)와, 상기 리시버탱크(111) 및 과냉각액체배관(12')을 연결하는 제 1 리시버연결배관(112)과, 상기 리시버탱크(111) 및 어큐뮬레이터(30)를 연결하는 제 2 리시버연결배관(114)과, 상기 제 1 리시버연결배관(112)에 배치되어 냉매의 유동을 단속하는 제 1 리시버밸브(113)와, 상기 제 2 리시버연결배관(114)에 배치되어 냉매의 유동을 단속하는 제 2 리시버밸브(115)를 포함한다.
멀티형 공기조화기의 제어부는 상기 제 1 리시버밸브(113) 및 제 2 리시버밸브(115)를 제어하여 순환되는 냉매의 양을 조절한다.
<실내기의 구성>
상기 실내기(D)는 실외기에서 공급되는 냉매에 의해 냉방, 난방 또는 제습으로 운전될 수 있다. 상기 실내기(D)는 복수개(본 실시예에서는 C1, C2, C3)가 배치될 수 있다.
각각의 실내기(C1, C2, C3)는 실내열교환기, 실내팽창밸브 및 실내송풍팬을 포함한다.
별도로 설명하진 않지만, 상기 실외기(A) 또는 실내기(D)에는 압력스위치, 압력센서, 온도센서, 체크밸브, 스트레이너 등 당업자가 충분히 알 수 있는 구조의 각종 구조물이 설치된다.
상기 복수개의 실내기 중 적어도 어느 하나(C1)는 일정한 온도를 제습을 제공할 수 있는 구조를 갖는다. 나머지 실내기(C2, C3)는 일반적인 구조의 실내기가 사용될 수 있다.
본 실시예에서 일정한 온도로 제습을 제공하는 실내기를 제 1 실내기(C1)로 정의하고, 나머지 실내기를 제 2 실내기(C2) 및 제 3 실내기(C3)로 정의한다.
상기 제 1 실내기(C1)는 실내온도를 일정온도 범위 내에서 운전할 수 있는 정온제습 기능을 제공한다.
본 실시예에서는 제 1 실내기(C1)와 제 2, 3 실내기(C2)(C3)가 다른 구조이지만 본 실시예와 달리 상기 제 2, 3 실내기(C2)(C3)도 제 1 실내기(C1)와 같은 구조일 수 있다.
상기 제 1 실내기(C1)는 제습이 필요한 특정 실내에 설치될 수 있다. 예를 들어 상기 제 1 실내기(C1)는 드레스룸과 같이 습도 및 온도를 일정하게 유지해야하는 실내공간에 설치될 수 있다.
또한, 상기 제 1 실내기(C1)는 화장실과 같이 다량의 습도가 빈번하게 형성되는 실내공간에 설치될 수 있다.
상기 제 1 실내기(C1)는 제 1 실내열교환기(210)와, 제 1 실내팽창밸브(214)와, 제 1 실내팬(213)을 포함한다.
상기 제 2 실내기(C2)는 제 2 실내열교환기(220)와, 제 2 실내팽창밸브(224)와, 제 2 실내팬(226)을 포함한다.
상기 제 3 실내기(C3)는 제 3 실내열교환기(230)와, 제 3 실내팽창밸브(234)와, 제 3 실내팬(236)을 포함한다.
그리고 실외기 및 실내기의 냉매를 유동시키기 위해 냉매배관들이 배치된다.
상기 액체배관(12) 및 복수개의 실내기(C1)(C2)(C3)들을 연결하여 냉매를 유동시키는 액체배관 연결관(241)이 배치된다. 상기 액체배관 연결관(241)에 냉매 분배기(245)가 배치되어 각 실내열교환기(210)(220)(230)와 연결될 수 있다.
상기 분배기(245) 및 제 1 실내열교환기(210)를 연결하는 냉매배관을 제 1 액체분지관(242)으로 정의한다. 상기 분배기(245) 및 제 2 실내열교환기(220)를 연결하는 냉매배관을 제 2 기체분지관(244)으로 정의한다. 상기 분배기(245) 및 제 3 실내열교환기(230)를 연결하는 냉매배관을 제 3 기체분지관(246)으로 정의한다.
상기 제 1 액체분지관(242), 제 2 액체분지관(244), 제 3 액체분지관(246)에는 액체 냉매가 주로 유동된다.
상기 분배기(245)에 각 실내열교환기(210)(220)(230)가 병렬 연결된다.
상기 기체배관(82) 및 각 실내열교환기(210)(220)(230)를 연결하는 기체배관 연결관(251)이 배치된다. 상기 기체배관 연결관(251)에 냉매 분배기(255)가 배치되어 각 실내열교환기(210)(220)(230)와 연결될 수 있다.
상기 분배기(255) 및 제 1 실내열교환기(210)를 연결하는 냉매배관을 제 1 기체분지관(252)으로 정의한다. 상기 분배기(255) 및 제 2 실내열교환기(220)를 연결하는 냉매배관을 제 2 기체분지관(254)으로 정의한다. 상기 분배기(255) 및 제 3 실내열교환기(230)를 연결하는 냉매배관을 제 3 기체분지관(256)으로 정의한다.
상기 제 1 기체분지관(252), 제 2 기체분지관(254), 제 3 기체분지관(256)에는 기체 냉매가 주로 유동된다.
상기 분배기(255)에 각 실내열교환기(210)(220)(230)가 병렬 연결된다.
<제 1 실내기(C1)의 구조>
상기 제 1 실내열교환기(210)는 적어도 2열로 배치되고, 각 열은 적층된다.
상기 제 1 실내열교환기2210)는 제 1 열교환부(211) 및 제 2 열교환부(212)를 포함하고, 제 1 열교환부(211) 및 제 2 열교환부(212)는 적층되어 배치된다.
제습운전 시, 상기 제 1 열교환부(211) 및 제 2 열교환부(212) 중 어느 하나에서는 냉매가 증발되고, 다른 하나에서는 냉매가 증발된다. 냉매가 응축되는 열교환부가 실내기의 토출측에 위치되는 것이 바람직하다.
상기 제 1 열교환부(211)의 일측에 상기 제 1 액체분지관(242)이 연결되고, 상기 제 2 열교환부(212)의 일측에 상기 제 1 기체분지관(252)이 연결된다.
상기 제 1 열교환부(211)의 타측에 제 1 열교환부 연결배관(261)이 배치되고, 상기 제 2 열교환부(212)의 타측에 제 2 열교환부 연결배관(262)이 배치된다.
상기 제 1 열교환부 연결배관(261) 및 제 2 열교환부 연결배관(262)은 리턴배관(243)과 연결되고, 상기 리턴배관(243)은 상기 제 1 기체분지관(252)에 연결된다. 상기 제 1 열교환부 연결배관(261) 및 제 2 열교환부 연결배관(262)는 상기 리턴배관(243)과 3방향 밸브 또는 T형 배관을 통해 연결될 수 있다.
상기 리턴배관(243)의 일단은 상기 제 1 기체분지관(252)에 연결되고, 타단은 상기 제 1 열교환부 연결배관(261) 및 제 2 열교환부 연결배관(262)과 분지된다.
상기 제 1 기체분지관(252)은 상기 리턴배관(243)의 일단을 기준으로 상기 분배기(255) 측 제 1 기체분지관(252') 및 제 1 실내열교환기 측 제 1 기체분지관(252")으로 정의한다.
본 실시예에서 상기 제 1 실내팽창밸브(214)는 상기 제 2 열교환부 연결배관(262)에 배치되고, 제 1 팽창밸브(216)는 상기 리턴배관(243)에 배치된다.
본 실시예의 팽창밸브는 제어부의 제어신호에 의해 개도량이 제어되는 전자팽창밸브가 사용된다.
한편, 본 실시예에서는 난방 및 냉방이 모두 가능한 히트펌프를 예로 들어 설명하였으나, 본 실시예와 달리 냉동사이클로만 작동되는 실외기가 배치되어도 정온 제습모드로 작동되는 제 1 실내기를 작동시킬 수 있다.
<난방운전>
도 2를 참조하여 본 실시예에 따른 멀티형 공기조화기의 난방운전 시 냉매흐름을 보다 상세하게 설명한다.
난방운전 시, 압축기(10)에서 압축된 냉매는 오일분리기(50)를 거쳐 사방밸브(40)의 제 1 유로(41)로 유동된다.
제어부는 상기 사방밸브(40)의 제 1 유로(41)로 유입된 냉매가 제 2 유로(42)로 유동되게 제어한다. 상기 제 2 유로(42)로 나온 냉매는 기체배관(82)을 통해 실내기(D)에 공급된다. 상기 실내기(D)에서는 공급된 냉매를 응축시키고, 냉매의 응축과정에서 방출된 열을 통해 실내를 난방한다.
난방운전 시, 상기 기체배관 연결관(251)을 통해 각 실내기의 실내열교환기(210)(220)(230)로 냉매를 공급한다.
상기 제 2 실내기(C2) 및 제 3 실내기(C3)에서 응축된 냉매는 "기체분지관(244)(246)-> 분배기(245)->액체배관 연결관(241)"을 거쳐 액체배관(12)으로 회수된다.
상기 액체배관(12)으로 유동된 냉매는 과냉각유닛(100)를 거친 후 실외팽창밸브(70)에 제공된다.
상기 제 1 실외팽창밸브(72) 및 제 2 실외팽창밸브(74)는 응축된 냉매를 팽창시킨 후 실외열교환기(20)에 공급한다.
상기 제 1 실외팽창밸브(72)에서 팽창된 냉매는 제 1 실외열교환기(22)에 제공되고, 제 2 실외팽창밸브(74)에서 팽창된 냉매는 제 2 실외열교환기(24)에 제공된다.
상기 제 1 실외팽창밸브(72) 및 제 2 실외팽창밸브(74)는 팽창된 냉매를 증발시키고, 증발된 냉매는 합류되어 사방밸브(40)의 제 3 유로(43)로 유입된다.
상기 제 3 유로(43)에 유입된 냉매는 제 4 유로(44)를 통해 어큐뮬레이터(30)에 공급된다.
상기 어큐뮬레이터(30)는 공급받은 냉매 중 액체냉매를 저장하고, 기체냉매만을 압축기(10)에 공급한다.
일반적인 난방운전 시, 제 1 핫가스밸브(93), 제 2 핫가스밸브(94) 및 가변패스밸브(86)는 오프되어 닫힌 상태를 유지한다.
<냉방운전>
도 3를 참조하여 본 실시예에 다른 멀티형 공기조화기의 냉방운전 시 냉매흐름을 보다 상세하게 설명한다.
냉방운전 시, 압축기(10)에서 압축된 냉매는 오일분리기(50)를 거쳐 사방밸브(40)의 제 1 유로(41)로 유동된다.
제어부는 상기 사방밸브(40)의 제 1 유로(41)로 유입된 냉매가 제 3 유로(43)로 유동되게 제어한다. 상기 제 3 유로(43)로 나온 냉매는 실외열교환기(20)로 유동된다.
냉매는 제 1 사방밸브-실외열교환기 연결배관(83a)을 통해 제 1 실외열교환기(22)에 공급되고, 제 2 사방밸브-실외열교환기 연결배관(83b)을 통해 제 2 실외열교환기(24)에 공급된다.
상기 제 1 실외열교환기(22) 및 제 2 실외열교환기(24)에서 열교환된 냉매는 액체배관(12)를 통해 실내기(D)에 공급된다.
실내기(D)의 실내열교환기는 공급된 냉매를 증발시켜 실내를 냉방하고, 증발된 냉매는 기체배관(82)을 통해 실외기로 회수된다.
여기서 액체배관(12)의 냉매는 액체배관 연결관(241) 및 분배기(245)을 통해 각 실내열교환기(210)(220)(230)로 유동된다.
상기 제 2 액체분지관(244) 또는 제 3 액체분지관(246)으로 유동된 냉매는 제 2 실내팽창밸브(224) 또는 제 3 실내팽창밸브(234)에서 각각 팽창된 후, 제 2 실내열교환기(220) 또는 제 3 실내열교환기(230)에서 각각 증발될 수 있다.
제 2 실내기(C2) 또는 제 3 실내기(C3)에서 증발된 냉매는 제 2 기체분지관(254) 또는 제 3 기체분지관(255)을 통해 기체배관(82)으로 회수될 수 있다.
이와 같이 상기 증발된 냉매는 사방밸브(40)의 제 2 유로(42)를 통해 회수되고, 제어부는 상기 제 2 유로(42) 및 제 4 유로(44)를 연결시켜 회수된 냉매를 어큐뮬레이터(30)로 유동시킨다. 상기 어큐뮬레이터(30)는 회수된 냉매 중 액체 냉매를 저장하고, 기체냉매를 압축기(10)에 공급한다.
상기 냉방운전 시, 상기 제 1 실외팽창밸브(72) 또는 제 2 실외팽창밸브(74) 중 적어도 어느 하나의 개도량을 조절하여, 상기 제 1 열교환부(211)에서도 냉매가 증발되게 제어할 수 있다. 즉, 상기 제 1 실외팽창밸브(72) 또는 제 2 실외팽창밸브(74)의 개도량을 조절하여 실외열교환기(22)(24)에서 응축된 냉매 중 일부를 팽창시킬 수 있고, 이를 통해 상기 제 1 열교환부(211)에서 냉매를 일부 증발시킬 수 있다.
<제 1 실내기의 정온 제습운전>
도 4를 참조하여 제 1 실내기(C1)의 정온 제습운전에 대해 설명한다.
상기 제 1 실내기(C1)의 정온 제습운전 시, 상기 제 1 열교환부(211)에서 냉매를 응축하고, 상기 제 2 열교환부(212)에서 냉매를 증발시키도록 제어한다.
이를 위해 제어부는 상기 제 1 실내팽창밸브(214)를 개방하고, 제 1 팽창밸브(216)를 닫는다. 이 경우, 제 1 액체분지관(242)을 통해 제 1 열교환부(211)에 공급된 냉매는 제 1 실내팽창밸브(214)를 통과하여 제 2 열교환부(212)로 유동되고, 리턴배관(243)으로의 유동은 차단된다.
제어부는 상기 제 1 실내팽창밸브(214)의 개도량을 조절하고, 상기 제 2 열교환부(212)에서의 냉매 증발량을 조절할 수 있다.
상기 제 1 실내팬(213)은 흡입된 공기는 제 2 열교환부(212)에서 제 1 열교환부(211)로 유동시킨다. 상기 흡입된 실내공기는 상기 제 2 열교환부(212)를 통과하면서 제습된 후, 상기 제 1 열교환부(211)의 응축열에 의해 가열되며, 상기 제 1 실내기(C1)를 지속가동하여도 실내공기의 토출온도를 일정범위 내로 유지시킬 수 있다.
상기 제 1 열교환부(211)에서 냉매가 응축되게 하기 위해, 제어부는 상기 실외송풍팬(60)의 회전수를 조절한다. 상기 제어부는 상기 실외송풍팬의 회전속도를 낮춰 고온고압의 기체냉매가 제 1 실외열교환기(22) 및 제 2 실외열교환기(24)를 통과하더라도 일부는 고온고압의 기체냉매 상태로 남겨지도록 제어한다.
즉, 상기 일부 남겨진 고온고압의 기체냉매는 상기 제 1 열교환부(211)에서 응축되게 제어할 수 있다.
상기 정온 제습운전 시, 제어부는 상기 제 1 실외팽창밸브(72) 및 제 2 실외팽창밸브(74)를 풀 오픈시켜 냉매를 통과시킨다.
상기 제 1 실내기(C1)만 단독으로 정온 제습 운전될 경우, 제어부는 상기 제 1 실외열교환기(22) 또는 제 2 실외열교환기(24) 중 어느 하나로만 냉매가 공급되게 냉매를 제어할 수 있다.
상기 제 1 실내기(C1)의 정온 제습운전 시, 상기 제 2 실내기(C2) 또는 제 3 실내기(C3)가 작동되지 않는 경우, 제어부는 상기 제 2 실내팽창밸브(244) 또는 제 3 실내팽창밸브(246)를 클로즈하고, 냉매의 공급을 차단한다.
이와 달리 상기 제 2 실내기(C2) 또는 제 3 실내기(C3)가 작동되는 경우, 제어부는 상기 제 2 실내팽창밸브(244) 또는 제 3 실내팽창밸브(246)의 개도량을 조절하여 상기 제 2 실내기(C2) 또는 제 3 실내기(C3)의 냉방부하에 대응할 수 있다.
본 실시예에 따른 멀티형 공기조화기는 복수개의 실내기 및 실외기를 2개의 배관(액체배관(12) 및 기체배관(82))만으로 연결하고, 복수개의 실내기 중 적어도 어느 하나를 정온 제습모드로 작동시킬 수 있다.
본 실시예에서는 상기 제 1 액체분지관(242)을 통해 공급된 냉매는 기체 및 액체 상태의 냉매이다. 본 실시예와 달리 상기 제 1 액체분지관(242)을 통해 공급된 냉매는 액체냉매일 수 있다. 실내 온도에 따라 제 1 열교환부(211)에서 응축열을 방출시키지 않아도 무방하고, 이 경우 액체냉매만을 공급하여 응축열량의 공급을 최소화시킬 수 있다.
<제 1 실내기의 냉방운전>
상기 제 1 실내기(C1)의 냉방운전 시, 상기 제 1 열교환부(211)에서의 냉매 응축을 최소화시키고, 상기 제 2 열교환부(212)에서 냉매를 증발시키도록 제어한다.
이를 위해 제어부는 상기 제 1 실내팽창밸브(214)를 개방하고, 제 1 팽창밸브(216)를 닫는다. 냉방운전의 경우 상기 제 1 액체분지관(242)을 통해 공급된 액체냉매가 상기 제 1 열교환부(211)에 제공된다.
상기 제 1 액체분지관(242)을 통해 공급된 냉매는 제 1 열교환부(211)를 통과한 후, 제 1 실내팽창밸브(214)에서 팽창된 후 제 2 열교환부(212)로 유동되고, 상기 제 2 열교환부(212)에서 증발된다. 상기 제 1 팽창밸브(216)을 폐쇄하여 상기 리턴배관(243)으로의 냉매 유동은 차단된다.
<제 1 실내기의 난방운전>
상기 제 1 실내기(C1)의 난방운전 시, 상기 제 1 열교환부(211) 및 제 2 열교환부(212)에서 냉매를 응축시키도록 제어한다.
이를 위해 제어부는 상기 제 1 실내팽창밸브(214)를 풀오픈하고, 제 1 팽창밸브(216)를 닫는다. 난방운전의 경우 상기 제 1 기체분지관(252)을 통해 기체냉매가 상기 제 1 열교환부(211)에 제공된다.
상기 기체냉매는 상기 제 1 열교환부(211) 및 제 2 열교환부(212)를 통과하면서 응축되고, 냉매의 응축열을 통해 실내공기를 가열할 수 있다. 응축된 냉매는 제 1 액체분지관(242)을 통해 액체배관(12)으로 회수된다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 멀티형 공기조화기의 구성도이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 1 실내기(C1)는 제 1 액체배관 분지관(242)에 배치된 제 2 팽창밸브(217)를 더 포함한다.
<제 1 실내기의 정온 제습운전>
상기 제 1 실내기(C1)의 정온 제습운전 시, 상기 제 1 열교환부(211)에서 냉매를 응축하고, 상기 제 2 열교환부(212)에서 냉매를 증발시키도록 제어한다.
이를 위해 제어부는 상기 제 1 실내팽창밸브(214)를 개방하고, 제 1 팽창밸브(216)를 닫고, 제 2 팽창밸브(217)를 개방한다. 특히 상기 제 2 팽창밸브(217)는 개도량을 조절하는 대신 풀오픈하여 공급된 냉매를 통과시킨다.
이 경우, 제 1 액체분지관(242)을 통해 제 1 열교환부(211)에 공급된 냉매는 제 1 실내팽창밸브(214)를 통과하여 제 2 열교환부(212)로 유동되고, 리턴배관(243)으로의 유동은 차단된다.
제어부는 상기 제 1 실내팽창밸브(214)의 개도량을 조절하고, 상기 제 2 열교환부(212)에서의 냉매 증발량을 조절할 수 있다.
상기 제 1 실내팬(213)은 흡입된 공기는 제 2 열교환부(212)에서 제 1 열교환부(211)로 유동시킨다. 상기 흡입된 실내공기는 상기 제 2 열교환부(212)를 통과하면서 제습된 후, 상기 제 1 열교환부(211)의 응축열에 의해 가열되며, 상기 제 1 실내기(C1)를 지속가동하여도 실내공기의 토출온도를 일정범위 내로 유지시킬 수 있다.
상기 제 1 열교환부(211)에서 냉매가 응축되게 하기 위해, 제어부는 상기 실외송풍팬(60)의 회전수를 조절한다. 상기 제어부는 상기 실외송풍팬의 회전속도를 낮춰 고온고압의 기체냉매가 제 1 실외열교환기(22) 및 제 2 실외열교환기(24)를 통과하더라도 일부는 고온고압의 기체냉매 상태로 남겨지도록 제어한다.
상기 제 1 실내기(C1)의 정온 제습운전 시, 상기 제 2 실내기(C2) 또는 제 3 실내기(C3)가 작동되지 않는 경우, 제어부는 상기 제 2 실내팽창밸브(244) 또는 제 3 실내팽창밸브(246)를 클로즈하고, 냉매의 공급을 차단한다.
이와 달리 상기 제 2 실내기(C2) 또는 제 3 실내기(C3)가 작동되는 경우, 제어부는 상기 제 2 실내팽창밸브(244) 또는 제 3 실내팽창밸브(246)의 개도량을 조절하여 상기 제 2 실내기(C2) 또는 제 3 실내기(C3)의 냉방부하에 대응할 수 있다.
본 실시예에 따른 멀티형 공기조화기는 복수개의 실내기 및 실외기를 2개의 배관(액체배관(12) 및 기체배관(82))만으로 연결하고, 복수개의 실내기 중 적어도 어느 하나를 정온 제습모드로 작동시킬 수 있다.
본 실시예에서는 상기 제 1 액체분지관(242)을 통해 공급된 냉매는 기체 및 액체 상태의 냉매이다.
<제 1 실내기의 냉방운전>
상기 제 1 실내기(C1)의 냉방운전 시, 상기 제 1 열교환부(211) 및 제 2 열교환부(212)에서 냉매를 증발시키도록 제어한다.
이를 위해 제어부는 상기 제 2 팽창밸브(217)를 개방하고, 제 1 실내팽창밸브(214)를 개방하고, 제 1 팽창밸브(216)를 닫는다.
냉방운전의 경우, 상기 제 1 액체분지관(242)을 통해 공급된 액체냉매는 상기 제 2 팽창밸브(217)의 개도량 조절에 의해 팽창된다. 상기 팽창된 냉매는 제 1 열교환부(211) 및 제 2 열교환부(212)에서 증발된다. 그리고 상기 제 1 팽창밸브(216)을 폐쇄하여 상기 리턴배관(243)으로의 냉매 유동은 차단된다.
제 1 열교환부(211) 및 제 2 열교환부(212)에서 열교환된 냉매는 제 1 기체분지관(252)을 통해 기체배관(82)으로 회수된다.
<제 1 실내기의 난방운전>
상기 제 1 실내기(C1)의 난방운전 시, 상기 제 1 열교환부(211) 및 제 2 열교환부(212)에서 냉매를 응축시키도록 제어한다.
이를 위해 제어부는 상기 제 1 실내팽창밸브(214)를 풀오픈하고, 제 1 팽창밸브(216)를 닫고, 제 2 팽창밸브(217)도 풀오픈한다.
상기 제 1 실내팽창밸브(214) 및 제 2 팽창밸브(217)는 풀오픈되어 냉매의 압력손실을 최소화시킨다. 상기 제 1 팽창밸브(216)을 폐쇄하여 상기 리턴배관(243)으로의 냉매 유동은 차단된다.
상기 기체냉매는 상기 제 2 열교환부(212) 및 제 1 열교환부(211)를 통과하면서 응축되고, 냉매의 응축열을 통해 실내공기를 가열할 수 있다. 응축된 냉매는 제 1 액체분지관(242)을 통해 액체배관(12)으로 회수된다.
이하 나머지 구성은 상기 제 1 실시예와 동일하기 때문에 상세한 설명을 생략한다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 멀티형 공기조화기의 구성도이다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 제 1 실내기(C1)는 제 1 액체분지관(242) 및 제 2 열교환부 연결배관(262)을 연결하는 열교환부 바이패스배관(263)과, 상기 열교환부 바이패스배관(263)에 배치되어 유동되는 냉매를 선택적으로 팽창시키는 제 3 팽창밸브(218)를 더 포함한다.
<제 1 실내기의 정온 제습운전>
상기 제 1 실내기(C1)의 정온 제습운전 시, 상기 제 1 열교환부(211)에서 냉매를 응축하고, 상기 제 2 열교환부(212)에서 냉매를 증발시키도록 제어한다.
이를 위해 제어부는 상기 제 1 실내팽창밸브(214)를 개방하고, 제 1 팽창밸브(216)를 닫고, 제 3 팽창밸브(218)를 닫는다.
이 경우, 제 1 액체분지관(242)을 통해 제 1 열교환부(211)에 공급된 냉매는 제 1 실내팽창밸브(214)를 통과하여 제 2 열교환부(212)로 유동된다. 상기 제 1 열교환부 연결배관(261)을 통해 유동되는 냉매는 제 2 열교환부 연결배관(262)을 통해 제 2 열교환부(212)로만 유동되고, 상기 리턴배관(243) 및 열교환부 바이패스배관(263)으로의 유동은 차단된다.
제어부는 상기 제 1 실내팽창밸브(214)의 개도량을 조절하고, 상기 제 2 열교환부(212)에서의 냉매 증발량을 조절할 수 있다.
상기 제 1 실내기(C1)의 정온 제습운전 시, 상기 제 2 실내기(C2) 또는 제 3 실내기(C3)가 작동되지 않는 경우, 제어부는 상기 제 2 실내팽창밸브(244) 또는 제 3 실내팽창밸브(246)를 클로즈하고, 냉매의 공급을 차단한다.
이와 달리 상기 제 2 실내기(C2) 또는 제 3 실내기(C3)가 작동되는 경우, 제어부는 상기 제 2 실내팽창밸브(244) 또는 제 3 실내팽창밸브(246)의 개도량을 조절하여 상기 제 2 실내기(C2) 또는 제 3 실내기(C3)의 냉방부하에 대응할 수 있다.
상기 제 1 실내기(C1)의 정온 제습운전 시, 상기 제 2 실내기(C2) 또는 제 3 실내기(C3)가 작동되는 경우, 제어부는 상기 제 1 실내팽창밸브(214)를 개방하고, 제 1 팽창밸브(216)를 개방하고, 제 3 팽창밸브(218)를 닫는다.
상기 제 1 실내기(C1)의 정온 제습운전되고, 상기 제 2 실내기(C2) 또는 제 3 실내기(C3)가 작동되는 경우, 실내기의 소음방지 및 냉방능력 확보를 위해 과냉된 냉매가 유입되어야 하기 때문에 응축열량이 부족한 상태이다. 따라서 증발기를 거친 냉매의 온도저하를 적정수준으로 유지하기 위해 응축된 냉매 중 일부를 바이패스시켜 응축열량 수준으로 증발열량을 감소시킨다.
본 실시예에 따른 멀티형 공기조화기는 복수개의 실내기 및 실외기를 2개의 배관(액체배관(12) 및 기체배관(82))만으로 연결하고, 복수개의 실내기 중 적어도 어느 하나를 정온 제습모드로 작동시킬 수 있다.
본 실시예에서는 상기 제 1 액체분지관(242)을 통해 공급된 냉매는 기체 및 액체 상태의 냉매이다.
<제 1 실내기의 냉방운전>
상기 제 1 실내기(C1)의 냉방운전 시, 상기 제 1 열교환부(211)로의 냉매유동을 차단하고, 상기 제 2 열교환부(212)에서 냉매를 증발시키도록 제어한다.
이를 위해 제어부는 상기 제 3 팽창밸브(218)를 개방하고, 제 1 실내팽창밸브(214)를 닫고, 제 1 팽창밸브(216)를 닫는다.
냉방운전의 경우, 상기 제 1 액체분지관(242)을 통해 공급된 액체냉매는 상기 제 3 팽창밸브(218)의 개도량 조절에 의해 팽창된다. 상기 팽창된 냉매는 제 2 열교환부(212)에서 증발된다. 그리고 상기 제 1 팽창밸브(216)을 폐쇄하여 상기 리턴배관(243)으로의 냉매 유동은 차단된다.
제 2 열교환부(212)에서 열교환된 냉매는 제 1 기체분지관(252)을 통해 기체배관(82)으로 회수된다.
<제 1 실내기의 난방운전>
상기 제 1 실내기(C1)의 난방운전 시, 상기 제 1 열교환부(211) 및 제 2 열교환부(212)에서 냉매를 응축시키도록 제어한다.
이를 위해 제어부는 상기 제 1 실내팽창밸브(214)를 풀오픈하고, 제 1 팽창밸브(216)를 닫고, 제 3 팽창밸브(218)도 닫는다.
상기 제 1 실내팽창밸브(214)가 풀오픈되어 냉매의 압력손실을 최소화시킨다. 상기 제 1 팽창밸브(216)를 폐쇄하여 상기 리턴배관(243)으로의 냉매 유동은 차단된다. 상기 제 3 팽창밸브(218)를 폐쇄하여 상기 열교환부 바이패스배관(263)로의 냉매유동을 차단한다.
상기 기체냉매는 상기 제 2 열교환부(212) 및 제 1 열교환부(211)를 통과하면서 응축되고, 냉매의 응축열을 통해 실내공기를 가열할 수 있다. 응축된 냉매는 제 1 액체분지관(242)을 통해 액체배관(12)으로 회수된다.
이하 나머지 구성은 상기 제 1 실시예와 동일하기 때문에 상세한 설명을 생략한다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 압축기 20 : 실외열교환기
22 : 제 1 실외열교환기 24 : 제 2 실외열교환기
30 : 어큐뮬레이터 40 : 사방밸브
50 : 오일분리기 60 : 실외송풍팬
70 : 실외팽창밸브 90 : 핫가스유닛
100 : 과냉각유닛 110 : 리시버
12 : 액체배관 82 : 기체배관
210 : 제 1 실내열교환기 211 : 제 1 열교환부
212 : 제 2 열교환부 220 : 제 2 실내열교환기
230 : 제 3 실내열교환기 241 : 액체배관 연결관
242 : 제 1 액체분지관 244 : 제 2 액체분지관
245 : 실내열교환기 연결관 246 : 제 3 액체분지관
251 : 기체배관 연결관 252 : 제 1 기체분지관
254 : 제 2 기체분지관 256 : 제 3 기체분지관

Claims (11)

  1. 액체냉매가 유동되는 액체배관 및 기체냉매가 유동되는 기체배관을 포함하는 실외기;
    상기 액체배관 및 기체배관과 연결되어 냉매를 순환시키는 제 1 실내기 및 제 2 실내기를 포함하는 복수개의 실내기;
    상기 기체배관 및 복수개의 실내기와 연결되어 냉매를 유동시키는 기체배관 연결관;
    상기 액체배관 및 복수개의 실내기들을 연결하여 냉매를 유동시키는 액체배관 연결관;을 포함하고,
    상기 제 1 실내기는,
    실내공기와 냉매를 열교환시키는 제 1 열교환부, 실내공기와 냉매를 열교환시키고, 상기 제 1 열교환부와 적층되어 배치되는 제 2 열교환부를 포함하는 제 1 실내열교환기;
    상기 제 1 열교환부 및 제 2 열교환부로 공기를 송풍시키는 제 1 실내팬;
    상기 액체배관 및 제 1 열교환기부를 연결하여 냉매를 유동시키는 제 1 액체분지관;
    상기 기체배관 및 제 2 열교환기부를 연결하여 냉매를 유동시키는 제 1 기체분지관;
    상기 제 1 열교환부에 연결되어 냉매를 유동시키는 제 1 열교환부 연결배관;
    상기 제 2 열교환부에 연결되어 냉매를 유동시키는 제 2 열교환부 연결배관;
    일측이 상기 제 1 기체분지관과 연결되고, 타측이 상기 제 1 열교환부 연결배관 및 제 2 열교환부 연결배관과 연결되는 리턴배관;
    상기 제 2 열교환부 연결배관에 배치되고, 제어부의 입력신호에 의해 개도량이 조절되어 유동되는 냉매를 선택적으로 팽창시키는 제 1 실내팽창밸브;
    상기 리턴배관에 배치되고, 제어부의 입력신호에 의해 개도량이 조절되어 유동되는 냉매를 선택적으로 팽창시키는 제 1 팽창밸브;를 포함하는 멀티형 공기조화기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 실내기의 정온 제습운전 시,
    상기 제 1 실내팽창밸브는 개방되고, 상기 제 1 팽창밸브는 폐쇄되어 배치되게 멀티형 공기조화기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 1 실내기의 정온 제습운전 시, 상기 제 1 실내기에 공급되는 냉매는 기체 및 액체 상태인 멀티형 공기조화기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 실내기의 냉방운전 시, 상기 제 1 실내팽창밸브는 개방되고, 상기 제 1 팽창밸브는 폐쇄되어 배치되는 멀티형 공기조화기.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제 1 실내기의 냉방운전 시, 상기 제 1 실내기에 공급되는 냉매는 액체 상태인 멀티형 공기조화기.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 액체배관 분지관에 배치된 제 2 팽창밸브를 더 포함하고,
    상기 제 2 팽창밸브는 제어부의 입력신호에 의해 개도량이 조절되어 유동되는 냉매를 선택적으로 팽창시키는 멀티형 공기조화기.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제 1 실내기의 정온 제습운전 시,
    상기 제 1 실내팽창밸브는 개방되고, 상기 제 1 팽창밸브는 폐쇄되고, 상기 제 2 팽창밸브는 개방되어 배치되는 멀티형 공기조화기.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 제 1 실내기의 냉방운전 시, 상기 제 2 팽창밸브는 개방되고, 상기 제 1 실내팽창밸브는 개방되고, 상기 제 1 팽창밸브는 폐쇄되어 배치된 멀티형 공기조화기.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 액체분지관 및 제 2 열교환부 연결배관을 연결하는 열교환부 바이패스배관;
    상기 열교환부 바이패스배관에 배치되고, 제어부의 입력신호에 의해 개도량이 조절되어 유동되는 냉매를 선택적으로 팽창시키는 제 3 팽창밸브;를 더 포함하는 멀티형 공기조화기.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제 1 실내기의 정온 제습운전 시,
    상기 제 1 실내팽창밸브는 개방되고, 상기 제 1 팽창밸브는 폐쇄되고, 상기 제 3 팽창밸브는 폐쇄되어 배치되는 멀티형 공기조화기.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 제 1 실내기의 냉방운전 시,
    상기 제 3 팽창밸브는 개방되고, 상기 제 1 실내팽창밸브는 폐쇄되고, 상기 제 1 팽창밸브는 폐쇄되어 배치되는 멀티형 공기조화기.
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