KR930008004B1 - 공기조화장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

공기조화장치

제 1 도는 본 발명의 한 실시예를 나타내는 공기조화장치의 냉매회로도.

제 2 도, 제 3 도는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 냉매회로도.

제 4 도, 제 5 도, 제 6 도, 제 7 도, 제 8 도는 두 계통의 냉동사이클으로 이루어진 다른 실시에를 나타내는 냉매회로도.

제 9 도, 제 10 도는 종래의 공기조화장치의 냉매회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 압축기 1a : 흡입측배관

1b : 토출축배관 2 : 4방절환밸브

3 : 실외측열교환기 4,5 : 제1, 제 2 의 조림장치(choke)

4a,5a : 제1, 제 2 의 감압장치(캐필러리 듀브)

4b,5b : 첵밸브 4c,5c : 제2,제 3 의 바이패스회로

6 : 실내측열교환기 7 : 어큐뮬레이터

8,9 : 실내측 및 실외측 송풍기 12 : 제 1 의 바이패스회로

23 : 제 4 의 바이패스회로 25 : 석션열교환기

21 : 3방절환밸브 30 : 배관

27 : 압력조정밸브 29 : 제 5 의 바이패스밸브

31 : 제 8 의 바이패스회로 32 : 전자밸브

33 : 실내온도검출기 14 : 제 1 의 냉동사이클회로

15 : 제 2 의 냉동사이클회로 1a₀,1b₀: 압축기

4ac,4bc : 제 2 의 바이패스회로 5ac,5bc : 제 3 의 바이패스회로

21a,21b : 3방절환밸브 23aa,23ba : 제 4 의 바이패스회로

35a : 제 6 의 바이패스회로 35b : 제 7 의 바이패스회로

25a,25b : 열교환부 27a,27b : 압력조정밸브

29a,29b : 제 5 의 바이패스회로

본 발명은, 냉동사이클회로를 사용하여 냉난방운전을 행하는 개량된 공기조화장치에 관한 것이다.

종래 이와같은 종류의 공기조화장치는 일본문헌 "히트펌프-실용설계와 그 응용"제122페이지 제4,12에 나타나 있는 바와같은 구성으로 되어있었다. 이것을 제 9 도에 따라 간단히 설명하면, 1은 압축기, 2는 4방절환밸브, 3은 실외측열교환기, 4,5는 난방운전시, 냉방운전시에 각각 팽창기구(機構)로서 역할하는 제1 및 제 2 의 조림장치, 6은 실내측 열교환기, 7은 어큐뮬레이터이고, 이것들을 순차적으로 냉매배관으로 연결접속시킴으로써 냉동사이클회로가 구성되어 있다. 또 8,9는 실내측, 실외측열교환기(b), (3)에 각각 송풍하는 실내측, 실외측송풍기이고, 또 4a,4b는 제 1 의 조림장치(4)를 구성하는 제 1 의 감압장치(캐필러리튜브) 및 이것을 바이패스하는 회로 중에 설치된 제 1 의 첵밸브 ; 5a,5b는 제 2 의 조림장치(5)를 구성하는 제 2 의 감압장치(캐필러리튜브) 및 이것을 바이패스하는 회로중에 설치된 제 2 의 첵밸브이다.

이와같은 구성으로 된 공기조화장치에 있어서, 냉방운전시(냉매의 흐름을 도면에서 굵은 실선화살표로 표시)에는, 압축기(1)에서 토출된 고온고압의 개스냉매는, 4방절환밸브(2)를 통해서, 실외측열교환기(3)에서 실외측송풍기(9)에 의해 송풍되는 실외공기와 열교환하고, 가스냉매가 응축액화된다. 그리하여, 제 1 의 조림장치(4)축의 바이패스회로 중의 제 1 의 첵밸브(4b)를 통해서, 제 2 의 조림장치(5)를 구성하는 제 2 의 감압장치(5a)측으로 도입되어 감압되고, 저온저압의 액냉매로 된다. 다음에는, 이 액냉매는 실내측열교환기(6)으로 들어가고, 실내측송풍기(8)에 의해 송풍되는 실내공기와 열교환하여, 실내공기를 냉각시킴과 동시에, 이에 의해 액냉매가 증발가스화되고, 4방절환밸브(2), 어큐뮬레이터(7)을 통해서 압축기(1)로 되돌아가는 냉방운전시의 냉동사이클이 구성되고, 이후, 냉매는 상술한 냉동 사이클경로 내를 순차적으로 액화, 기화를 반복하면서 순환한다.

한편, 난방운전시(냉매의 흐름을 도면에서 가는 실선화살표로 표시)에는, 압축기(1)에서 토출된 고압고온의 가스냉매는, 난방측으로 절환된 4방절환밸브(2)를 통해서, 실내측열교환기(6)으로 들어가고, 실내측송풍기(8)에 의해 송풍되는 실내공기와 열교환하여 실내공기를 가열시킴과 동시에, 이에 의해 가스냉매는 응축 액화된다. 그리하여, 이 액냉매는 제 2 의 조림장치(5)를 바이패스하는 회로중의 제 2 의 첵밸브(5b)를 통하여 제 1 의 조림장치(4)를 구성하는 제 1 의 감압장치(4a)로 인도되어 감압되고, 저온저압의 액냉매로 된다. 다음에 액냉매는 실외측열교환기(3)으로 들어가고, 실외측송풍기(9)에 의해 송풍되는 실외공기와 열교환하고, 실외공기에서 채열(採熱)하여 실외공기를 냉각시킴과 동시에, 이에 의해 액냉매가 증발가스화하고, 4방절환밸브(2), 어큐뮬레이터(7)을 통해서 압축기로 되돌아오고, 이와같이하여 난방시의 냉동사이클이 구성된다.

또, 이와같은 난방운전을 계속해서 행하고 있으면, 예로서 실외공기온도가 낮을 경우, 실외측열교환기(3)에 착상(着霜)이 생긴다. 이와같이 착상이 많아지면 열교환효율이 나빠지고, 실외공기로부터의 채열량이 감소하기 때문에, 공기조화장치의 난방능력이 심히 저하한다. 따라서, 이와같은 경우에는 제상(除霜)을 할 필요가 생긴다. 이와같은 제상운전은 일본문헌 "히트펌프-실용설계와 그 응용"제121페이지에 명시된 구성으로 되어 있었다.

제 2 도에 의해 설명하면, 이와같은 제상운전시(냉매의 흐름을 도면에서 파선화살표로 표시)에는, 압축기(1)에서 토출된 고온고압의 가스냉매는, 난방측에서 냉방측으로 절환된 4방전환밸브(2)를 통해 실외측열교환기(3)으로 들어간다. 이 경우, 실외측송풍기(9)는 정지하고 있게 된다. 그리하여, 이 실외측열교환기(3)의 표면에 착상하고 있던 서리를 고온가스냉매로 녹여내고, 이 냉매가 응축액화해서 제 1 의 조림장치(4)를 바이패스하는 제 1 의 첵밸브(4b)를 통하고, 제 2 의 조림장치(5)를 구성하는 제 2 의 감압장치(5a)에 의해 감압되어 저온저압의 액냉매로 되고, 실내측열교환기(6)으로 들어가고, 다음에는 4방절환밸브(2) 및 어큐뮬레이터(7)을 통과해서 압축기(1)로 되돌아가는 냉동사이클 운전을 행하는 것으로 되어 있었다.

제 10 도, 각각 독립해서 설치된 제 1 과 제 2 의 냉동사이클회로의 실내측열교환기에 대해 공통의 송풍기로써 송풍하도록 한, 종래의 이와같은 종류의 공기조화장치를 나타내는 냉매회로도이다. 제 10 도에 있어서, 1a₀는 압축기, 2a는 냉매회로를 절환하는 4방절환밸브, 3a는 실외측열교환기, 4a,5a는 난방운전시, 냉방운전시에 각각 팽창기구로서 작용하는 제1 및 제 2 의 조림장치, 6a는 실내측열교환기, 7a는 어큐뮬레이터이고, 이들을 순서에 따라 냉매배관으로 연결접속시킴으로써 제 1 의 냉동사이클회로(10)이 구성되어 있다.

또, 9a는 실외측열교환기(3a)에 대해 송풍하는 실외측송풍기이고, 또 4aa,4ab는 제 1 의 조림장치(4a)를 구성하는 제 1 의 감압장치(예 : 캐필러리튜브) 및 이것을 바이패스하는 회로 중에 설치된 제 1 의 첵밸브, 5aa,5ab는 제 2 의 조림장치(5a)를 구성하는 제 2 의 감압장치(예 : 캐필러리튜브) 및 이것을 바이패스하는 회로 중에 설치된 제 2 의 첵밸브이다. 8은 제 1 의 냉동사이클회로(10)의 실내측열교환기(6a)와, 제 2 의 냉동사이클회로(11)의 실내측열교환기(6b)에 송풍하는 공통의 송풍기이다.

이와같은 구성에 의한 공기조화장치에 있어서, 그 동작을 먼저 제 1 의 냉동사이클회로(10)에 대해 다음에 설명한다. 제 1 의 냉동사이클회로(10)에 있어서, 냉방운전시(냉매의 흐름을 도면에서 굵은 실선의 화살표로 표시)에는, 압축기(1a₀)에서 토출된 고온 고압의 가스냉매는, 4방절환밸브(2a)를 통하고, 실외측열교환기(3a)에서 실외측송풍기(9a)에 의해 송풍되는 실외공기와 열교환하고, 가스냉매는 응축액화된다. 그리하여, 제 1 의 조림장치(4a)측에서의 바이패스회로 중의 제 1 의 첵밸브(4ab)를 통해서, 제 2 의 조림장치(5a)를 구성하는 제 2 의 감압장치(5aa)측으로 도입되어 감압되고, 저온저압의 액냉매로 된다. 디음에는, 이 액냉매는 실내측열교환기(6a)로 들어가고, 실내측송풍기(8)에 의해 송풍되는 실내공기와 열교환하여 실내공기를 냉각함과 동시에, 이에 의해, 액냉매는 증발가스화되고, 4방절환밸브(2a) 어큐뮬레이터(7a)를 통해서 압축기(1₀)로 되돌아오는 냉방시의 냉동사이클이 구성되고, 다음에 냉매는 상술한 냉동사이클 경로 내를 순차액화, 기화를 반복하면서 순환한다.

한편, 난방운전시(냉매의 흐름을 도면에서 가는 실선으로 표시)에 압축기(1a₀)로부터 토출된 고온고압의 가스냉매는, 난방측으로 절환된 4방절환밸브(2a)를 통해서, 실내측열교환기(6a)로 들어가고, 실내측송풍기(8)에 의해 송풍되는 실내공기와 열교환해서 실내공기를 가열함과 동시에, 이에 의해 가스냉매는 응축액화된다. 그리하여, 이 액냉매는, 제 2 의 조림장치(5a)를 바이패스하는 회로중의 제 2 의 첵밸브(5ab)를 통하고, 제 1 의 조림장치(4a)를 구성하는 제 1 의 감압장치(4aa)로 인도되어 감압되고, 저온저압의 액냉매로 된다. 다음에 액냉매는 실외측열교환기(3a)로 들어가고, 실외측송풍기(9a)에 의해 송풍되는 실외공기와 열교환하여 실외공기에서 채열하여 실외공기를 냉각시킴과 동시에 이에 의해 액냉매와 증발가스화 되고, 4방절환밸브(2a), 어큐뮬레이터(7a)를 통하여 압축기(1a)로 되돌아가고, 이에 의해 난방시의 냉동사이클의 구성된다.

또, 이와같은 난방운전을 계속해서 하고 있으면, 예를들어 실외공기온도가 낮을 경우, 실외측열교환기(3a)에 착상이 발생한다. 이와같은 착상이 커지면 열교환효율이 나빠지고, 실외공기로부터의 채열량이 감소하기 때문에, 공기조화장치의 난방능력이 심히 저하한다. 따라서, 이와같은 경우에는, 제상을 하는 것이 필요하다.

이와같은 제상운전시(냉매의 흐름을 도면에서는 파선화살표로 표시)에는 압축기(1a₀)에서 토출된 고온고압의 가스냉매, 난방측에서 냉방측으로 절환된 4방절환밸브(2a)를 통하고, 실외측열교환기(3a)로 들어간다. 여기서, 실외측송풍기(9a)는 정지하고 있게 된다. 그리하여, 실외측열교환기(3a)의 표면에 착상되어 있던 서리를 고온가스냉매로 녹여내고, 이 냉매가 응축액화하여 제 1 의 조림장치(4a)를 바이패스하는 제 1 의 첵밸브(4ab)를 통하고, 제 2 의 조림장치(5a)를 구성하는 제 2 의 감압장치(5aa)에 의해 감압되어서 저온저압의 액냉매로 되고, 실내측열교환기(6a)로 들어가고, 다음에는 4방절환밸브(2a) 및 어큐뮬레이터(7a)를 통해서 압축기(1a₀)로 되돌아가는 냉동사이클운전이 이루어진다. 또, 제 2 의 냉동사이클회로(11)로 상술하는 제 1 의 냉동사이클회로(10)과 같이, 냉동운전, 난방운전, 제상운전이 이루어지므로 그 설명은 생략한다.

여기서, 상술한 난방운전 중의 제상운전시에 있어서, 저온저압의 액냉매가 실내측열교환기(6)에 도입된 경우에 약간의 문제를 발생시키고 있다. 즉 이 실내측열교환기(6)에 대향해서 배치되는 실내측송풍기(8)은, 이 제상운전시에 통상은 미풍운전을 하고 있든가, 또는 정지되어 있다. 그리하여, 예를들면 미풍운전을 하고 있을 경우에는, 저온저압의 액냉매와 실내공기가 열교환되고, 실내공기를 냉각시킴과 동시에 액냉매가 증발가스화하고, 4방절환밸브(2) 및 어큐뮬레이터(7)을 통하여 압축기(1)로 되돌아간다. 따라서, 이와같은 경우에는, 실내측에 냉풍이 불어나오게 되고, 공기조화효과를 심히 저하시켜버리는 문제를 발생시키고 있다.

또, 실내측송풍기(8)을 정지시킨 경우에는, 저온저압의 액냉매는 채열을 하지 못하고, 냉매는 액상태로 어큐뮬레이터(7)로 들어가고 압축기(7)로, 되돌아가기 때문에, 압축기(1)이 액체압축하게 되어, 압축기를 고장내는 일이 있었다.

또, 상술한 종래장치에 의하면, 특시 제상시에 있어서의 고압압력이 낮기 때문에, 저압압력도 저하하고, 압축기(1)의 능력을 충분히 발휘하지 못하고, 제상시간도 길게 걸리는 등 결점이 있었다. 또, 난방운전시에 4방절환밸브(2)를 냉방측으로 절환하고, 제상운전을 행하기 때문에, 전환시에 열의 손실이 발생하는 문제도 있었다.

상기와 같은 종래의 공기조화장치에 있어서는, 서로 독립된 제1 및 제 2 의 냉동사이클회로의 실내측열교환기는, 공통의 송풍기로부터 송풍되므로, 난방운전시, 상기 제 1 과 제 2 의 냉동사이클회로 중 어느 쪽인가 한 쪽의 냉동사이클회로, 예를들면 제 1 의 냉동사이클회로가 제상운전으로 되고, 저온저압의 액냉매가 제 1 의 냉동사이클회로의 실내측열교환기에 도입되어도, 다른쪽의 제 2 의 냉동사이클회로는 난방운전 중이므로, 상기 송풍기를 정지시킬 수 없고, 상기 제 1 의 냉동사이클회로의 실내측열교환기에 있어서, 저온저압의 액냉매와 실내공기와 열교환되고, 실내공기는 냉각되어 실내로 불어나오게 되므로, 공기조화효과를 심히 저하시킨다. 또, 특히 제상운전시에 있어서는 고압압력이 낮기 때문에, 저압압력도 저하하고, 압축기의 능력이 충분히 발휘되지 못하고, 제상시간이 길게 걸린다. 또, 난방운전시에는 4방절환밸브를 냉방쪽으로 절환하고, 제상운전을 행하기 때문에 이 절환시에 열손실이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 난방운전 중의 제상운전시에 실내로 냉기가 불어나옴을 방지함과 동시에, 제상운전으로의 절환에 있어서 열손실이 없고, 또 짧은 제상시간으로 제상이 이루어질 수 있는 공기조화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또, 상기 냉풍이 실내로 불어나오는 일과 상기 열손실이 생기지 않고, 또 짧은 시간으로 할 수 있는 제상운전을 고압압력의 과도한 상승을 일으키는 일 없이 행할 수 있는 공기 조화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 공기조화장치는 3방절환밸브와 4방절환밸브의 중간으로부터 분기시켜 압축기에서 나오는 고온고압가스냉매를 흡입측배관과 열교환시키고 제 1 의 조림장치와 제 2 의 조림장치와의 중간의 배관쪽으로 바이패스 시키는 제 1 의 바이패스회로를 설치함과 동시에, 제 1 의 감압장치 및 제 2 의 감압장치를 바이패스 시키는 첵밸브를 갖는 제 2, 제 3 의 바이패스회로 및 상기 압축기의 토출측배관으로부터 3방절환밸브를 거쳐서 상기 제 1 및 제 2 의 조림장치 중간의 배관쪽으로 바이패스시켜 접속되는 이 토출측배관보다 가는 내경을 갖는 제 4 의 바이패스회로를 설치하도록 하고, 또, 상기 압축기의 토출측배관과 3방절환밸브의 중간으로부터 압력조정밸브를 거쳐서 상기 제1 및 제 2 의 조림장치 중간의 배관쪽으로 바이패스시켜 접속되는 제 5 의 바이패스회로를 설치하도록 한 것이다.

청구항 제 2 항에서는, 청구항 제 1 항에 부가하여, 실내온도가 소정치 이하인 경우에는 제상운전 중에 일정시간 간격으로 3방절환밸브를 난방운전모드로 되돌리도록 하였다.

청구항 제 3 항에서, 청구항 제 1 항에 부가하여, 실내온도가 소정치이하인 경우에는 제상운전 중에 일정시간간격으로 제 8 의 바이패스회로를 폐로시키도록 하였다.

각각 독립적으로 설치된 제 1 과 제 2 의 냉동사이클회로의 실내측열교환기에 대한 공통의 송풍기에서 송풍되도록 한 공기조화장치에 관해서는, 청구항 제 4 항에 있어서, 제 1 의 조림장치를 구성하는 제 1 의 감압장치를 바이패스하는 첵밸브를 갖는 제 2 의 바이패스회로와, 제 2 의 조림장치를 구성하는 제 2 의 감압장치를 바이패스하는 첵 밸브를 갖는 제 3 의 바이패스회로를 설치함과 동시에, 압축기의 토출측배관에서 3방절환밸브를 거쳐서 상기 제1 및 제 2 의 조림장치 중간에 접속되는 상기 토출측배관의 내경보다 가는 내경의 배관을 갖는 제 4 의 바이패스회로를 상기 제 1 및 제 2 의 냉동사이클회로에 각각 설치함과 동시에, 상기 제 1 의 냉동사이클회로의 상기 압축기의 토출냉매의 일부를 상기 제 1 의 냉동사이클회로의 상기 압축기의 토출냉매의 일부를 상기 제 1 의 냉동사이클회로의 상기 압축기의 흡입축으로 개폐밸브를 거쳐서 바이패스시킴과 동시에, 바이패스 도중에 있어서 상기 제 2 의 냉동사이클회로의 상기 압축기의 냉매흡입로와 열교환가능하게 구성된 제 6 의 바이패스회로와, 상기 제 2 의 냉동사이클회로의 상기 압축기의 토출냉매의 일부를 상기 제 2 의 냉동사이클 회로의 상기 압축기의 흡입축으로 개폐밸브를 거쳐서 바이패스시킴과 동시에, 바이패스 도중에 있어서 상기 제 1 의 냉동사이클회로의 상기 압축기의 냉매 흡입로와 열교환가능하게 구성된 제 7 의 바이패스회로를 설치하고, 상기 제 1 과 제 2 의 냉동사이클회로의 한쪽의 상기 3방절환밸브를 상기 제 4 의 바이패스회로측으로 절환시킴과 동시에, 다른쪽의 상기 냉동사이클회로의 상기 개폐밸브를 열어서 제상운전을 행하도록 구성한 것이다.

또, 상기와 같이 구성한 것에 있어서, 상기 제 4 의 바이패스회로에 병렬로 압축기의 토출압력에 따라 열리도록 된 토출압력조정밸브를 갖추고 있다.

청구항 제 5 항에 있어서는, 제 1 의 조림장치를 구성하는 제 1 의 감압장치를 바이패스하는 첵밸브를 갖는 제 2 의 바이패스회로와, 제 2 의 조림장치를 구성하는 제 2 의 감압장치를 바이패스하는 첵밸브를 갖는 제 3 의 바이패스회로를 갖춤과 동시에 압축기의 토출측배관에서 3방절환밸브를 거처서 제 1 과 제 2 의 조림장치 중간에 접속되는 상기 토출측배관의 내경보다 가는 내경의 배관을 갖는 제 4 의 바이패스회로를, 상기 제 1 과 제 2 의 냉동회로에 각각 설치함과 동시에, 상기 제 1 의 냉동사이클회로의 상기 압축기의 토출냉매의 일부를 상기 제 1 의 냉동사이클회로의 제 1 및 제 2 의 조림장치 중간에 감압장치와, 이 감압장치를 바이패스하는 개폐밸브를 거쳐서 바이패스시킴과 동시에, 바이패스 도중에 있어서 상기 제 2 의 냉동사이클회로의 상기 압축기의 냉매 흡입로와 열교환가능하게 구성된 제 6 의 바이패스회로와, 상기 제 2 의 냉동사이클회로의 상기 압축기의 토출냉매의 일부를 상기 제 2 의 냉동사이클 회로의 제1 및 제 2 의 조림장치 중간에 감압장치와 이 감압장치를 바이패스하는 개폐밸브를 거쳐서 바이패스시킴과 동시에, 바이패스 도중에 있어서 상기 제 1 의 냉동사이클회로의 상기 압축기의 냉매흡입로와 열교환가능하게 구성된 제 7 의 바이패스회로를 갖추고, 상기 제 1 및 제 2 의 냉동사이클회로의 한쪽의 상기 3방절환밸브를 상기 제 4 의 바이패스회로측으로 절환함과 동시에, 다른쪽의 상기 냉동사이클회로의 상기 개폐밸브를 열어서 제상운전을 행하도록 구성한 것이다.

청구항 제 6 항에 있어서는, 제 1 의 조림장치를 구성하는 제 1 의 감압장치를 바이패스하는 첵밸브를 갖는 제 2 의 바이패스회로와, 제 2 의 조림장치를 구성하는 제 2 의 감압장치를 바이패스하는 첵밸브를 갖는 제 3 의 바이패스회로를 갖춤과 동시에, 압축기의 토출측배관에서 3방절환밸브를 거처서 제 1 및 제 2 의 조림장치 중간에 접속되는 상기 토출측배관의 내경보다 가는 내경의 배관을 갖는 제 4 의 바이패스회로와, 압축기의 토출측배관과 3방절환밸브 중간에서 압력조정밸브를 거쳐서 제 1 및 제 2 의 조림장치 중간에 접속되는 제 5의 바이패스회로를 상기 제 1 및 제 2 의 냉동회로에 각각 설치함과 동시에, 상기 제 1 의 냉동사이클회로의 상기 압축기의 토출냉매의 일부를 상기 제 1 의 냉동사이클회로의 제1 및 제 2 의 조림장치 중간에 감압장치와, 이 감압장치를 바이패스시키는 개폐밸브를 거쳐서 바이패스시킴과 동시에, 바이패스 도중에 있어서 상기 제 2 의 냉동사이클회로의 상기 압축기의 냉매흡입로와 열교환 가능하게 구성된 제 6 의 바이패스회로와, 상기 제 2 의 냉동사이클회로의 상기 압축기의 토출냉매의 일부를, 상기 제 2 의 냉동사이클회로의 제 1 및 제 2 의 조림장치 중간에 감압장치와 이 감압장치를 바이패스하는 개폐밸브를 거쳐서 바이패스시킴과 동시에, 바이패스 도중에 있어서 상기 제 1 의 냉동사이클회로의 상기 압축기의 냉매흡입로와 열교환가능하게 구성된 제 7 의 바이패스회로를 갖추고, 상기 제 1 및 제 2 의 냉동사이클회로의 한쪽의 상기 3방절화밸브를 상기 제 4 의 바이패스회로측으로 절환시킴과 동시에, 다른쪽의 상기 냉동사이클회로의 상기 개폐밸브를 열어서 제상운전을 행하도록 구성한 것이다.

본 발명에 있어서는, 난방운전 중의 제상운전시에 4방절환밸브를 난방운전 상태로 둔 상태로, 실내측 및 실외측열교환기에 대한 송풍기를 정지하고, 또, 3방절환밸브를 절환하고, 제 4 의 바이패스회로를 개로시켜 제상운전을 행함으로써, 종래와 같은 4방절환밸브를 절환할 때 생기는 열손실을 방지하고, 또 실내측으로 냉풍이 불어나오는 것을 방지함과 동시에, 압축기의 능력을 높이고, 또 이 압축기로부터 고온고압가스냉매와 흡입측배관과의 열교환으로 압축기로 냉매액이 되돌아가는 현상을 방지할 수 있는 것으로 되어 있다.

청구항 제 4,5,6,7 항에 있어서는, 난방운전 중의 제상운전을, 제 1 및 제 2 의 냉동사이클회로의 4방밸브를 난방운전상태로 하고, 제 1 및 제 2 의 냉동사이클회로의 한쪽, 예를들면 제 1 의 냉동사이클회로의 3방절환밸브를 절환시킴과 동시에, 다른쪽이 되는 제 2 의 냉동사이클회로의 개폐밸브를 열어서, 고온고압의 냉매가 착상한 실외측열교환기의 공급됨과 동시에, 압축기의 고압측압력이 상승하고 입력이 증가하므로 압축기의 능력이 높아지고, 제상작용이 단시간에, 또 4방절환밸브의 절환으로 인한 열손실 없이 행할 수 있다. 또, 압축기로부터의 고온고압의 냉매와 압축기의 냉매흡입로와의 열교환이 상기 제 7 의 바이패스회로의 개폐밸브의 개로에 의해 행해지고, 압축기으로 액이 되돌아가는 현상이 방지된다.

또 압축기의 출력측에 설치된 토출압력조정밸브에 의해 제상운전 중의 고압압력의 과대한 상승현상은 방지되므로, 고압컷(Cut)에 의한 이상정지는 방지된다.

제 1 도는 본 발명에 관한 공기조화장치의 한 실시예를 나타내는 것으로, 이 도면에 있어서 상술한 제 9 도와 동일 또는 상당한 부분에는 같은 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.

본 발명에 따르면, 압축기(1), 3방절환밸브(21), 4방절환밸브(2), 실외측열교환기(3), 제 1 의 조림장치(4), 제 2 의 조림장치(5), 실내측열교환기(6) 및 어큐뮬레이터(7)를 냉매배관으로 순서에 따라 접속해서 형성한 냉매회로를 갖추어 구성한 공기조화장치에 있어서, 3방절환밸브(21)과 4방절환밸브(2) 중간에서 분기되고 어큐뮬레이터(7)과 압축기(1) 중간을 접속하는 흡입측배관(1a)와, 열교환가능하게 구성된 석션열교환기(25)를 통하고, 또 보조개필러리튜브(26)을 통해서 제 1 및 제 2 의 조림장치(4),(5) 중간의 배관측에 바이패스시켜 접속된 제 1 의 바이패스배관(12)을 설치하고, 또 제 1 의 감압장치(4a)를 바이패스하는 첵밸브(4b)를 갖춘 제 2 의 바이패스회로(4c)와, 제 2 의 감압장치(5a)를 바이패스하는 첵밸브(5b)를 갖춘 제 3 의 바이패스회로(5c)를 갖춤과 동시에, 압축기(1)의 토출측배관(1b)로부터 3방절환밸브(21)을 거쳐서 상기 제 1 및 제 2 의 조림장치(4),(5) 중간의 배관측에 바이패스시켜 접속되고, 토출측배관(1b)의 내경보다 가는 내경을 갖는 배관(30)을 갖는 제 4 의 바이패스회로(23)을 설치하고, 또 압축기(1)의 토출측배관(1b)와 3방절환밸브(21)와의 중간에서 압력조정밸브(27)을 거쳐서 상기 제 1 및 제 2 의 조림장치(4),(5) 중간의 배관측으로 바이패스시켜 접속되는 제 5 의 바이패스회로(29)를 갖춘 것이다.

그리하여, 이와같은 구성에 있어서, 제상운전시에 4방절환밸브(2)를 난방운전으로 둔 상태로 실내측 및 실외측열교환기(6),(3)으로 송풍하는 송풍기(8),(9)를 정지시킴과 동시에, 3방절환밸브(21)을 절환시켜 제 4 의 바이패스회로(23)을 개로하여 제상운전을 할 수 있도록 하고 있다.

이상의 구성에 의한 공기조화장치에 있어서, 냉방운전시(냉매의 흐름을 도면에서 굵은실선화살표로 표시)에는, 압축기(1)에서 토출된 고온고압의 가스냉매는, 4방절환밸브(2)를 통해서 실외측열교환기(3)에서 실외측송풍기(9)에 의해 송풍되는 실외공기와 열교환시킴과 동시에, 이에 의해서 가스냉매가 응축액화한다. 그리하여, 제 1 의 조림장치(4)에 있어서의 제 1 의 감압장치(4a)에 의해 감압되고, 저온저압의 액냉매로 된다. 한편, 압축기(1)에서 토출된 고온고압의 가스냉매의 일부는, 제 1 의 바이패스회로(12)를 통해서 석션열교환기(25)에서 압축기(1)로 흡입되는 저압냉매와 열교환하고, 흡입냉매를 가열해서 완전히 기화시키고, 자신은 응축액화되고, 보조 캐필러리튜브(26)에 의해 감압되어 저온저압의 액냉매로 되고, 제 1 및 제 2 의 조림장치(4),(5) 중간의 배관으로 합류하고, 제 2 의 조림장치(5)에 있어서의 제 3 의 바이패스회로(5c)를 통해, 실내측열교환기(6)으로 들어가고, 실내측송풍기(8)에서 송풍되는 실내공기와 열교환해서 실내공기를 냉각시킴과 동시에, 이에 의해 액냉매는 기화하고, 4방절환밸브(2) 및 어큐뮬레이터(7)을 통해서 압축기(1)로 되돌아가는 냉동사이클회로가 구성된다.

또, 난방운전시(냉매의 흐름을 도면에서 가는 실선화살표로 표시)에는, 압축기(1)에서 토출된 고온고압의 가스냉매는, 난방측으로 절환된 4방절환밸브(2)를 통해서 실내측열교환기(6)으로 들어가고, 실내측송풍기(8)에서 송풍되는 실내공기와 열교환해서 실내공기를 가열시킴과 동시에, 이에 의해 가스냉매는 응축액화한다. 그리하여 제 2 의 조림장치(5)에 있어서의 제 2 의 감압장치(5a)에 의해 감압되고, 저온저압의 액냉매로 된다. 한편, 압축기(1)에서 토출된 고온고압의 가스냉매의 일부는 제 1 의 바이패스회로(12)를 통해서, 석션열교환기(25)에서 압축기(1)로 흡입되는 저온냉매와 열교환하여 흡입냉매를 가열시켜 완전히 기화시키고, 스스로는 응축액화하여 보조캐필러리튜브(26)에 의해 감압되고, 저온저압의 액냉매로 되어 상기 배관측으로 합류하고, 제 1 의 조림장치(4)에 있어서 제 2 의 바이패스회로(4c)를 통해서, 실외측열교환기(3)으로 들어가서 실외측송풍기(9)에서 송풍된 실외공기와 열교환하고, 실외공기로부터 채열해서 실외공기를 냉각시킴과 동시에, 이에 의해 액냉매는 증발가스화 되고, 4방절환밸브(2), 어큐뮬레이터(7)을 통하여 압축기(1)로 되돌아가는 냉동사이클회로가 구성된다.

또, 이와 같은 난방운전시에 있어서, 예를 들면 실외공기온도가 낮고, 실외측열교환기(3)에 착상이 생겼을 경우에 필요로 하는 제상운전시(냉매의 흐름을 도면에서 파선화살표로 표시)에는, 압축기(1)에서 토출된 고온고압의 가스냉매는, 제상측으로 절환된 상태의 3방절환밸브(21)를 통하여, 제 1 및 제 2 의 조림장치(4),(5) 중간의 배관측으로 접속되어 있는 제 4 의 바이패스회로(23)의 배관(30)을 통해서 이 배관측으로 유입된다. 그리하여, 이들의 가스냉매는, 제 1 의 조림장치(4)에 있어서의 제 2 의 바이패스회로(4c)를 통하고 실외측열교환기(3)으로 들어간다. 이때, 실외측송풍기(9)는 정지된 상태에 있다. 그리하여, 고온가스냉매는 실외측열교환기(3)의 표면에 착상한 서리를 고온가스냉매로 녹여내고, 이 냉매가 응축액화하여 4방절환밸브(2)를 통해서 어규뮬레이터(7)로 들어가고 압축기(1)로 되돌아가게 된다.

따라서, 이와 같은 제상작용시에 있어서는, 4방절환밸브(2)를 난방측에서 냉방측으로 절환시키는 일 없이, 제상운전으로 들어갈 수 있고, 이와 같이 하여 절환으로 인한 열손실이 없다. 또, 저온액냉매가 실내측열교환기(6)내를 통과하지 않기 때문에, 종래와 같이 실내측으로 냉풍이 불어나오는 일 같은 문제도 해소된다.

또, 제 4 의 바이패스회로(23)의 일부를 구성하는 배관(30)의 내경을 토출측배관(1b)보다 가늘게 함으로써 압력손실이 생기고, 압축기(1)의 고압측압력이 상승하고, 입력이 증가하므로 압축기(1)의 능력이 증대되고, 제상시간을 짧게할 수 있다.

또, 제상종료신호는 제상 중의 실외열교환기(3)의 출구측온도를 서미스터등의 검출장치로 검출하고 있으나, 고압측압력을 상승시키고 있으므로 제상작용 종료직전의 급격한 고압측압력의 상승에 의해, 실외열교환기(3)의 출구측온도가 종료온도에 도달하기 전에 고압컷에 의한 이상정지를 일으키는 경우가 있다. 이때 제 5 의 바이패스회로(29)의 압력조정밸브(27)이 열리고, 고압측압력을 일정하게 유지함으로써 고압컷에 의한 이상정지를 방지할 수 있다.

또, 석션열교환기(25)에 의해, 압축기(1)에 대한 흡입측배관(1a)를 압축기(1)에서 토출된 고온고압의 가스냉매로 열교환하도록 구성하였으므로, 압축기(1)으로 액이 되돌아가는 현상을 방지할 수 있고, 압축기의 고장도 방지할 수 있다.

또, 제상작용종료 근방에서는 고압, 저온 다같이 상승과열운전의 경향이 나타나고, 제상운전시에는, 이 석션열교환기(11)는 작용하지 않도록 구성되어 있으므로, 압축기의 이상발생을 방지할 수 있다. 또 도면 중 34로 표시하고 있는 실내측열교환기(6)에 대면해서 전열기를 설치하도록 하면, 제상운전 중에 있어서 냉매가 이 실내측열교환기(6)을 통과하지 않기 때문에, 실내측송풍기(8)을 운전할 수 있고, 제상운전 중에도 난방운전을 계속할 수 있는 장점을 발휘한다.

또, 이 제 5 의 바이패스회로(29)의 압력조정밸브(27)은 예를 들어 냉방 또는 난방운전 중, 무엇인가의 원인으로 고압측압력이 이상하게 높아졌을 경우에도, 이 압력조정밸브(27)이 열리고, 고압측압력을 일정하게 유지함으로써 고압컷에 의한 이상정지를 방지할 수 있다.

제 2 도와 같이 구성하면, 제상운전 중 실내온도가 소정치 이하(예 : 5℃이하)인 경우, 실내측열교환기(6)내의 압력은 거의 50Kg/cm²G정도로 되고, 제1 및 제 2 의 조림장치(4),(5) 중간의 배관 내 압력(통상 중간압으로서 대략 10~15Kg/cm²G)보다 낮게 되므로, 제상운전 중에 실내측열교환기(6)에 냉매가 잔류하여 차있게 된다. 따라서 냉매회로를 순환하는 냉매량의 부족현상을 일으키는 경우가 생기기도 하고, 냉매가 과도하게 차있게 되면 난방운전으로 전환된 경우, 응축기로서 작용하기 때문에, 응축기 내에 냉매가 가득 차게 되어 고압컷을 발생시키는 일도 있다.

따라서, 제상운전 중 실내온도를 실내온도검출기(33)에 의해 검출하고 소정치 이하(예 : 5℃)인 경우 일정시간간격을 두고(예 : 제상운전을 5분간 실시한 다음 1분간 난방운전으로 전환하고, 다시 제상운전으로 들어간다) 난방운전모드로 전환하도록 하고, 냉매가 잔류하여 차있게 되는 것을 방지한다.

또, 제 3 도와 같이 구성하면 제상운전 중, 실내온도가 소정치 이하(예 : 5℃이하)인 경우, 실내측열교환기(6)내의 압력을 거의 5Kg/cm²G 정도가 되고, 제 1 및 제 2 의 조림장치(4),(5) 중간의 배관내압력(통상 중간압으로 대략 10~15Kg/cm²G) 보다 낮게 되므로, 제상운전 중에 실내측열교환기(6)에 냉매가 잔류하여 차있게 된다. 따라서 냉매회로를 순환하는 냉매량의 부족현상이 생긴다든가, 또는 냉매가 과도하게 잔류하여 차있게되면, 난방운전으로 전환될 경우 응축기로서 작용하게 되므로, 응축기 내에 냉매가 가득 차 있게 되는 상태로 되고, 고압컷을 발생시키는 일도 생긴다.

따라서, 제상운전 중 실내온도를 실내온도검출기(33)에 의해 검출하고, 소정치 이하(예 : 5℃이하)인 경우 일정시간간격을 두고 제 8 의 바이패스회로(31)의 전자밸브(32)를 열어서 제 8 의 바이패스회로(31)을 통하게 하고, 실내측열교환기(6)내에 잔류하여 차있는 냉매를 어규뮬레이터(7)으로 되돌리도록 구성하였다.

제 4 도는, 각각 독립해서 설치한 제 1 및 제 2 의 냉동사이클회로의 실내측열교환기으로 공통의 송풍기로부터 송풍되도록 한 공기조화장치의 한 실시예를 나타내는 것이다. 이 도면에 있어서 4a, 5a는 냉방운전시, 난방운전시에 각각 팽창기구로서 작용하는 제1 및 제 2 의 조림장치, 4aa는 상기 제 1 의 조림장치를 구성하는 제 1 의 감압장치(예 : 캐필러리튜브), 4ac는 상기 제 1 의 감압장치(4aa)를 바이패스하고 실외측열교환기(3a)방향으로 냉매를 통하게 하는 척밸브(4ab)를 갖는 제 2 의 바이패스회로, 5aa는 상기 제 2 의 조림장치(5a)를 구성하는 제 2 의 감압장치(예 : 캐필러리튜브), 5ac는 상기 제 2 의 감압장치(5aa)를 바이패스하여 실내측열교환기(6a) 방향으로 냉매를 통과시키는 첵밸브(5ab)를 갖는 제 3 의 바이패스회로, 14는 압축기(1a), 4방절환밸브(2a), 실외측열교환기(3a), 제 1 의 조림장치(4a), 제 2 의 조림장치(5a), 실내측열교환기(6a), 어규뮬레이터(7a)를 순서에 따라 냉매배관으로 접속하여 구성한 제 1 의 냉동사이클회로이다. 또 4b,5b는 냉방운전시, 난방운전시에 각각 팽창기구로서 작용하는 제 1 및 제 2 의 조림장치, 4ba는 상기 제 1 의 조림장치(4b)를 구성하는 제 1 의 감압장치(예 : 캐필러리튜브), 4bc는 상기 제 1 의 감압장치(4ba)를 바이패스해서 실외측열교환기(3b)방향으로 냉매를 통하게 하는 첵밸브(4bb)를 갖는 제 2 의 바이패스회로, 5ba는 제 2 의 조림장치(5b)를 구성하는 제 2 의 감압장치(예 : 캐필러리튜브), 5bc는 상기 제 2 의 감압장치(5ba)를 바이패스 하고 실내측열교환기(6b)방향으로 냉매를 통하게 하는 첵밸브(5bb)를 갖는 제 3 의 바이패스회로, 15는 압축기(1b), 실외측열교환기(3b), 제 1 의 조림장치(4b), 제 2 의 조림장치(5b), 실내측열교환기(6b), 어규뮬레이터(7b)를 순서에 따라 냉매배관으로 접속해서 구성한 제 2 의 냉동사이클회로이다.

상기 제 1 의 냉동사이클회로(14)에 있어서, 23a는 토출측배관(1ba)의 내경보다 가는 내경을 갖는 배관(23aa)와, 이 배관에 직렬로 접속된 첵밸브(23ab)로 구성된 제 4 의 바이패스회로이고, 한 쪽 끝은 배관접속장치(18a)와, 압축기(1a₀)의 토출측배관(1ba)의 내경과 같은 내경의 냉매배관(20a)와, 3방절환밸브(21a)를 거쳐서, 상기 토출측배관(1ba)에 접속되고, 다른 쪽은 제1 및 제 2 의 조림장치(12a), (13a) 중간의 냉매배관(22a)에 접속되어 있다. 35a는 제 1 의 냉동사이클회로(14)에 있어서의 제 6 의 바이패스회로이고, 제 1 의 냉동사이클회로(1a)의 토출냉매의 일부를 제 1 의 냉동사이클회로(14)의 상기 압축기(1a)의 흡입측으로 개폐밸브(24a)를 거쳐서 바이패스되게 함과 동시에, 이 바이패스 도중의 열교환부(25b)에 있어서, 제 2 의 냉동사이클회로(15)의 상기압축기(1b)의 냉매흡입로(1ab)와 열교환하게 되어 있다. 35b는 제 2 의 냉동사이클회로(15)에 있어서의 제 7 의 바이패스회로이고, 제 2 의 냉동사이클회로(15)의 압축기(1b₀)의 토출냉매의 일부를 상기 압축기(1b₀)의 흡입측으로 개폐밸브(26b)를 거쳐서 바이패스 되게 함과 동시에, 이 바이패스 도중에 열교환부(24a)에 있어서, 제 1 의 냉동사이클회로(14)의 상기 압축기(1a)의 냉매흡입로(1aa)와 열교환하게 되어 있다.

이상의 구성에 의한 공기조화장치에 있어서, 먼저 그 동작을 다음과 같이 설명한다. 제 1 의 냉동사이클회로(14)에 있어서, 냉방운전시(냉매의 흐름은 도면에서 굵은실선화살표방향)에는, 압축기(1a₀)1에서 토출된 고온고압의 가스냉매는, 3방절환밸브(21a) 및 4방절환밸브(2a)를 통해서 실외측열교환기(3a)에서 실외측송풍기(9a)에 의해 송풍되는 실외공기와 열교환함과 동시에, 이에 의해 가스냉매가 응축액화한다. 그리하여, 제 1 의 조림장치(4a)에 있어서의 제 1 의 감압장치(4aa)에 의해 감압되고, 저온저압의 액냉매로 되고, 제 2의 조림장치(5a)에 있어서의 제 3 의 바이패스회로(5ac)를 통과하여, 실내측열교환기(6a)로 들어가고 실내측송풍기(8)에서 송풍되는 실내공기와 열교환해서 실내공기를 냉각함과 동시에, 이에 의해 액냉매는 기화되고, 4방절환밸브(2a) 및 어규뮬레이터(7a)를 통과해서 압축기(1a₀)로 되돌아가는 냉동사이클회로가 구성된다.

또, 난방운전시(냉매의 흐름은 도면에서 가는 실선화살표방향)에는, 압축기(1a₀)에서 토출된 고온고압의 가스냉매는, 3방절환밸브(21a)를 통과하고, 난방측으로 절환된 4방절환밸브(2a)를 통과하여 실내측열교환기(6a)로 들어가고, 실내측송풍기(8)에서 송풍되는 실내공기와 열교환하여 실내공기를 가열함과 동시에, 이에 의해 가스냉매는 응축액화한다. 그리하여, 제 2 의 조림장치(5a)에 있어서의 제 2 의 감압장치(5aa)에 의해 감압되고, 저온전압의 액냉매로 되어 제 1 의 조림장치(4a)에 있어서의 제 2 의 바이패스회로(4ac)를 통과하고, 실외측열교환기(3a)로 들어가고 실외측송풍기(9a)에서 송풍되는 실외공기와 열교환하고, 실외공기에서 채열하여 실외공기를 채열하여 실외공기를 냉각시킴과 동시에, 이에 의해 액냉매는 증발기화하고, 4방절환밸브(2a), 어규뮬레이터(7a)를 통과해서, 압축기(1ac)로 되돌아가는 냉동사이클회로가 구성된다.

또, 이와 같은 난방운전시에 있어서, 예를 들면 실외공기온도가 낮고, 실외측열교환기(3a)에 착상이 생길 경우 필요로 되는 제상운전시(냉매의 흘음은 도면에서 파선화살표방향)에는, 4방절환밸브(2a)를 제 4 의 바이패스회로(23a)측으로 절환한다. 압축기(1a)에서 토출된 고온고압의 가스냉매는, 3방절환밸브(21a)를 통과하고 제 1 및 제 2 의 조림장치(4a), (5a)중간의 냉매배관(22a)측으로 접속되어 있는 제 4 의 바이패스회로(23a)의 배관(23aa), 첵밸브(23ab)를 통과해서 이 냉매배관(22a)측으로 유입된다. 그리하여 제 1 의 조림장치(4a)에 있어서의 제 2 의 바이패스회로(4ac)를 통과하여 실외측열교환기(3a)로 들어간다. 이 경우, 실외측송풍기(9a)는 정지되어 있다. 그리하여, 고온가스냉매는 실외측열교환기(3a)의 표면에 착상한 서리를 고온가스냉매로 녹여내고, 이 냉매가 응축액화하여 4방절환밸브(2a)를 통과하고 어규뮬레이터(7a)에 들어가 열교환부(25a)를 통과해서 압축기(1a₀)로 되돌아오게 된다. 제상운전시에는 다른 쪽의 제 2 의 냉동사이클회로(15)의 제 7 의 바이패스회로(35b)의 개폐밸브(24b)는 열려 있으므로 상기 열교환부(25a)에 있어서, 제 2 의 냉동사이클회로(15)의 압축기(1b₀)의 고온고압의 냉매와 제 1 의 냉동사이클회로(14)의 냉매흡입로(1aa)와 열교환된다.

이상 설명한 바와 같이 제상시에 있어서는, 4방절환밸브(2a)를 난방측에서 냉방측으로 절환하는 일 없이 제상운전으로 들어갈 수 있고, 이에 의해 절환으로 생기는 열손실이 없다. 또, 저온액냉매가 실내측열교환기(6a)내를 통과하지 않기 때문에, 종래와 같이 실내측으로 냉풍이 불어나오는 등의 문제가 해소되고, 다른 쪽의 냉매회로만으로의 난방운전이 가능하게 되고, 제상에 의한 난방운전의 중단이 일어나지 않고 실내의 쾌적성도 증가된다.

또, 제 4 의 바이패스회로(23a)의 일부를 구성하는 배관(23aa)의 내경을 토출측배관(1ba)보다 가늘게 형성함으로써 압력손실이 일어나지 않고, 압축기(1a₀)의 고압측압력이 상승하고, 입력이 증대하므로 압축기(1a₀)의 능력이 증대하고, 제상시간을 단축시키는 것이 가능하다.

또, 제상운전 중에, 다른 쪽의 제 2 의 냉동사이클회로(15)의 압축기(1b₀)의 토출측배관(19b)에서 분기된 바이패스회로(23b)의 개폐밸브(24b)를 열어서, 압축기(1a₀)으로 흡입되는 저온저압의 액냉매는 충분한 채열을 하게하고, 기화되므로 압축기(1a₀)으로 액이 되돌아가는 현상을 방지할 수 있으며, 또 저압압력이 상승하고, 압축기(1a₀)의 능력이 증대되며, 제상시간을 보다 한층 단축시킬 수 있는 이점이 있다.

이상은 제 1 의 냉동사이클회로(14)의 동작에 대해 설명하였으나, 제 2 의 냉동사이클회로(15)도 상술한 제 1 의 냉동사이크로회로(14)와 같이 냉방운전, 제상운전이 이루어지므로 이에 대한 설명은 생략한다.

제 5 도는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 냉매회로도이고,상기 제 4 도와 다른 점은, 제 1 의 냉동사이클회로(14)의 압축기(1a₀)의 고압측압력이 소정의 압력 이상으로 될 경우에 열리는 압력조정밸브(27a)를 제 4 의 바이패스회로(16a)에 대해 병렬로 설치함과 동시에, 제 2 의 냉동사이클(15)의 압축기(1b₀)의 고압측압력이 소정의 압력 이상으로 될 경우에 열리는 압력조정밸브(27b)를, 제 2 의 냉동사이클회로(15)의 제 3 의 바이패스회로(29b)에 대해 병렬로 설치하고, 제상운전시에 있어서의 제상운전측의 압축기의 고압측압력을 소정치 이하로 유지하도록 한 점이고, 제상운전시에 있어서 제 4 의 바이패스회로의 고압측압력상승작용에 의한 제상종료 직전의 급격한 고압측압력의 상승에 의해, 실외측열교환기의 출력온도가 제상종료 온도에 도달하기 전에 고압컷에 의한 이상정지를 방지하도록 한 것이다.

또, 상기 다른 실시예에 있어서는 첵밸브와, 압축기의 토출측배관의 내경보다 가는 내경의 배관을 직렬로 접속한 제 4 의 바이패스회로에 대해 병렬로 압력조정밸브를 설치한 것에 대해 설명했으나, 상기 토출측배관보다 가는 내경의 배관만에 대해 병렬로 상기 압력조정밸브를 설치해도 좋고, 또, 제 4 의 바이패스회로를 토출배관의 내경보다 가는 내경의 배관만으로 구성하고, 이 배관에 압력조정밸브를 병렬로 설치해도 좋다.

제 6 도는 각각 독립해서 설치된 제 1 및 제 2 의 냉동사이클회로의 실내측열교환기에 대해 공통의 송풍기로써 송풍하도록 한 공기조화장치의 다른 실시예를 나타낸는 것이다. 이 도면에 있어서, 제 4 도와 동일 부호의 것은 서로 같은 부분을 표시하고 있으므로 그 설명은 생략한다. 4a, 5a는 냉방운전시, 난방운전시에 각각 팽창기구로서 작용하는 제 1 및 제 2 의 조림장치, 4aa는 상기 제 1 의 조림장치를 구성하는 제 1 의 감압장치(예 : 캐필러리튜브), 4ac는 상기 제 1 의 감압장치(4aa)를 바이패스하고 실외측열교환기(3a)방향으로 냉매를 통과시키는 첵밸브(4ab)를 갖는 제 2 의 바이패스회로, 5aa는 상기 제 2 의 조림장치(4a)를 구성하는 제 2 의 감압장치(예 : 캐필러리튜브), 5ac는 상기 제 2 의 감압장치(5aa)를 바이패스하고 실내측열교환기(6a)방향으로 냉매를 통과시키는 첵밸브(5ab)를 갖는 제 3 의 바이패스회로, 14는 압축기(1a), 4방절환밸브(2a), 실외측열교환기(3a), 제 1 의 조림장치(4a), 제 2 의 조림장치(5a), 실내측열교환기(6a), 어규뮬레이터(7a)를 순서에 따라 냉매배관으로 접속해서 구성한 제 1 의 냉동사이클회로이다. 또, 4b, 5b는 냉방운전시, 난방운전시에 각각 팽창기구로서 작용하는 제 1 및 제 2 의 조림장치, 4ba는 상기 제 1 의 조림장치(4b)를 구성하는 제 1 의 감압장치(예 : 캐필러리튜브), 4bc는 상기 제 1 의 감압장치(4ba)를 바이패스시켜 실외측여교환기(3b)방향으로 냉매를 통하게 하는 첵밸브(4bb)를 갖는 제 2 의 바이패스회로, 5ba는 제 2 의 조림장치(5b)를 구성하는 제 2 의 감압장치(예 : 캐필러리튜브), 5bc는 상기 제 2 의 감압장치(5ba)를 바이패스시켜 실내측열교환기(6b)방향으로 냉매를 통과시키는 첵밸브(5bb)를 갖는 제 3 의 바이패스회로, 15는 압축기(1b), 실외측열교환기(3b), 제 1 의 조림장치(4b), 제 2 의 조림장치(5b), 실내측열교환기(6b), 어큐뮬레이터(7b)를 순서에 따라 냉매배관으로 접속하여 구성한 제 2 의 냉동사이클회로이다.

상기 제 1 의 냉동사이클회로(14)에 있어서, 23a는 토출측배관(1ba)의 내경보다 가는 내경을 갖는 배관(23aa)와, 이 배관에 대해 직렬로 접속된 첵밸브(23ab)로써 구성된 제 3 의 바이패스회로이고, 한 쪽 끝이 배관접속장치(18a)와, 압축기(1a₀)의 토출측배관(1ba)의 내경과 같은 내경의 냉매배관(20a)와, 3방절환밸브(21a)를 거쳐서, 상기 토출측배관(1ba)에 접속되고, 다른 쪽 끝은 제 1 및 제 2 의 조림장치(4a),(5a) 중간의 냉매배관(22a)에 접속되어 있다. 35a는 제 1 의 냉동사이클회로(14)에 있어서의 제 6 의 바이패스회로이고, 제 1 의 냉동사이클회로(14)의 압축기(1a₀)의 토출냉매의 일부를 제 1 의 냉동사이클회로(14)의 제 1 및 제 2 의 조림장치(4a),(5a) 중간의 냉매배관(22a)으로 감압장치(예 : 캐필러리튜브)(26a)와 이 감압장치(26a)를 바이패스스키는 개폐밸브(예 : 전자개폐밸브)(24a)를 거쳐서 바이패스시킴과 동시에 이 바이패스도중에 있는 열교환부(25b)에 있어서, 제 2 의 냉동사이클회로(15)의 상기 압축기(1b)의 냉매흡입로(17b)와 열교환 한다. 35b는 제 2 의 냉매사이클회로(15)에 있어서의 제 7 의 바이패스회로이고, 제 2 의 냉동사이클회로(15)의 압축기(1b₀)의 토출냉매의 일부를 제 2 의 냉매사이클회로(15)의 제 1 및 제 2 의 조림장치(4b),(5b) 중간의 냉매배관(22b)으로 감압장치(예 : 캐필러리튜브)(26b)와 이 감압장치(26b)를 바이패스하는 개폐밸브(예 : 전자개폐밸브)(24b)를 거쳐서 바이패스시킴과 동시에, 이 바이패스 도중에 있어서의 열교환부(25a)에 있어서, 제 1 의 냉동사이클회로(14)의 상기 압축기(1a)의 냉매흡입로(1aa)와 열교환한다.

이상의 구성에 의한 공기조화장치에 있어서, 먼저 그 동작을 제 1 의 냉동사이클회로(14)에 대해 다음에 설명한다. 제 1 의 냉동사이클회로(14)에 있어서, 냉방운전시(냉매의 흘음은 도면에서 굵은실선화살표방향)에는, 압축기(1a₀)에서 토출된 고온고압의 가스냉매는, 3방절환밸브(21a) 및 4방절환밸브(2a)를 통해서 실외측열교환기(3a)에서 실외측송풍기(9a)에 의해 송풍되는 실외공기와 열교환함과 동시에, 이에 의해 가스냉매가 응축액화한다. 그리하여, 제 1 의 조림장치(4a)에 있어서의 제 1 의 감압장치(4aa)에 의해 감압되고, 저온저압의 액냉매로 된다. 한편, 압축기(1a)에서 토출된 고온고압가스냉매의 일부는 제 6 의 바이패스회로(35a)를 통하고 제 2 의 냉동사이클회로(15)의 열교환부(25b)에서 제 2 의 냉동사이클회로(15)의 압축기(1b₀)로 흡입되는 저압냉매와 열교환하여 흡입냉매를 가열하여 완전히 기화시키고, 스스로는 응축액화하고, 감압장치(26a)에 의해 감압되어 저온저압의 액냉매로 되고, 제 1 및 제 2 의 조림장치(4a),(5a) 사이의 냉매배관(22a)로 합류하고 제 2 의 조림장치(5a)에 있어서의 제 2 의 바이패스회로(5ac)를 통하고, 실내측열교환기(6a)로 들어가서 실내측송풍기(8)에서 송풍되는 실내공기와 열교환하여 실내공기를 냉각시킴과 동시에, 이에 의해 액냉매는 증발가스화되고, 4방절환밸브(2a) 및 어규뮬레이터(7a)를 통해서 압축기(1a₀)로 되돌아가는 냉동사이클회로가 구성된다.

또, 난방운전시(냉매의 흘음은 도면에서 가는실선화살표방향)에는, 압축기(1a)에서 토출된 고온고압가스냉매는, 3방절환밸브(21a)를 통해서 실내측열교환기(6a)로 들어가고, 실내측송풍기(8)에서 송풍되는 실내공기와 열교환에서 실내공기를 가열함과 동시에, 이에 의해 가스냉매는 응축액화한다. 그리하여, 제 2 의 조림장치(5a)에 있어서의 제 2 의 감압장치(5aa)에 의해 감압되고, 저온저압의 액냉매로 된다. 한편 압축기(1a₀)에서 토출된 고온고압의 가스냉매의 일부는 제 6 의 바이패스회로(35a)를 통하고, 제 2 의 냉매사이클로회로(15)의 열교환부(25b)에서 제 2 의 냉동사이클회로(15)의 압축기(1b)로 흡입되는 저압냉매와 열교환하고 흡입냉매를 가열해서 완전히 기화시키고, 스스로는 응축액화하고, 감압장치(26a)에 의해 감압되어 저온저압의 액냉매로 되고, 제 1 및 제 2 의 조림장치(4a),(5a) 사이의 냉매배관(22a)로 합류하고 제 1 의 조림장치(4a)에 있어서의 제 1 의 바이패스회로(4ac)를 통하고, 실외측열교환기(3a)로 들어가 실외측송풍기(9a)에서 송풍되는 실외공기와 열교환하고, 실외공기에서 채열해서 실외공기를 냉각시킴과 동시에, 이에 의해 액냉매는 증발가스화 되고, 4방절환밸브(2a) 어규뮬레이터(7a)를 통해서, 압축기(1a₀)로 되돌아가는 냉동사이클회로가 구성된다.

또, 이와 같은 난방운전시에 있어서, 예를 들면 실외공기온도가 낮고, 실외측열교환기(3a)에 착상이 생길 경우에 필요로 하는 제상운전시(냉매의 흐름은 도면에서 파선화살표방향)에는, 4방절환밸브(2a)를 난방운전상태로, 3방절환밸브(21a)를 제 4 의 바이패스회로(23a)측으로 절환한다. 압축기(1a)에서 토출된 고온고압의 가스냉매는, 3방절환밸브(21a)를 통하고 제 1 및 제 2 의 조림장치(4a),(5a) 사이의 냉매배관(22a)측으로 접속되어 있는 제 4 의 바이패스회로(23a)의 배관(23aa), 첵밸브(23ab)를 통해서 이 냉매배관(22a)측으로 유입된다. 그리하여, 제 1 의 조림장치(4a)에 있어서의 제 2 의 바이패스회로(4ac)를 통하고 실외측열교환기(3a)로 들어간다. 이때 실외측송풍기(9a)는 정지되어 있다. 그리하여, 상기 고온의 가스냉매는, 실외측열교환기(3a)의 표면에 착상한 서리와 열교환하고, 상기 서리를 녹여낸다. 한편 냉매가스는 응축액화하고 4방절환밸브(2a)를 통하고 어규뮬레이터(7a)로 들어가고 열교환부(25a)를 통해서 압축기(1a)로 되돌아가게 된다. 제상운전시에는 다른 쪽의 제 2 의 냉동사이클회로(15)의 제 7 의 바이패스회로(35b)의 개폐밸브(24b)는 열려 있으므로 상기 열교환부(25a)에 있어서, 제 2 의 냉동사이클회로(15)의 압축기(1b₀)의 고온고압의 냉매와 제 1 의 냉동사이클회로(14)의 냉매흡입로(1aa)와 열교환된다.

이상 설명한 바와 같이 제상시에는, 4방절환밸브(2a)를 난방측에서 냉방측으로 절환하는 일 없이, 제상운전으로 들어갈 수 있고, 이에 의해 절환으로 인한 열손실이 없다. 또 저온 액냉매가 실내측열교환기(6a)내를 통과하지 않으므로, 종래와 같은 실내측으로 냉풍이 불어나오는것과 같은 문제가 해소되고, 다른 쪽의 냉매회로만으로의 난방운전이 가능하게 되고 제상에 의한 난방운전의 중단이 일어나지 않고 실내의 쾌적성도 증대된다.

또, 통상의 냉, 난방운전 중에는 열교환부(25a),(25b)에 의해 압축기(1a₀),(1b₀)에 대한 흡입측배관(17a),(17b)를 압축기(1a₀),(1b₀)에서 토출되는 고온고압의 가스냉매로 서로 열교환하므로, 압축기(1a₀),(1b₀)으로 액이 되돌아가는 현상이 방지 되고 압축기에서의 액압축이 방지된다.

또 제 4 의 바이패스회로(23a)의 일부를 구성하는 배관(23aa)의 내경을 토출측배관(1ba)보다 가늘게 형성시키고 있으므로 압력손실이 생기고, 압축기(a)의 고압축압력이 상승하고, 입력이 증가하므로 압축기(1a)의 능력이 증대하고, 제상시간을 짧게할 수 있다.

또, 제상운전 중에, 다른 쪽의 제 2 의 냉동회로(15)의 압축기(1b)의 토출측배관(1bb)에서 분기된 바이패스회로(35b)의 개폐밸브(24b)를 열어서 고온고압의 냉매가 열교환부(25a)로 공급되므로, 압축기(1a₀)로 흡입되는 저온저압의 액냉매는 충분한 채열이 행해지고 기화되므로 압축기(1a₀)으로 액이 되돌아가는 현상을 방지할 수 있고, 또 저압입력이 상승하고, 압축기(1a)의 능력이 증대하고, 제상시간을 보다 한층 단축시킬 수 있는 이점이 있다.

이상은 제 1 의 냉동사이클회로(14)의 동작에 대해 설명했으나, 제 2 의 냉동사이클회로(15)에 대해서도 상술한 제 1 의 냉동사이클회로(14)와 같은 냉방운전, 난방운전, 제상운전이 행해지므로 이에 대한 설명은 생략한다.

제 7 도는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 냉매회로도이고, 상기 제 6 도와 다른 점은, 제 1 의 냉동사이클회로(14)의 압축기(1a₀)의 고압측압력이 소정의 압력 이상으로 된 경우에 열리는 압력조정밸브(27a)를 제 4 의 바이패스회로(23a)에 대해 병렬로 설치함과 동시에, 제 2 의 냉동사이클(15)의 압축기(1b₀)의 고압측압력이 소정의 압력 이상으로 되었을 경우에 열리는 압력조정밸브(27b)를, 제 2 의 냉동사이클회로(15)의 제 4 의 바이패스회로(23b)에 대해 병렬로 설치하고, 제상운전시에 있어서의, 제상운전측의 압축기의 고압측압력을 소정치 이하로 유지하도록 한 점이고, 제상운전시에 있어서의 제 4 의 바이패스회로의 고압측압력상승작용에 의한 제상종료 직전의 급격한 고압측압력의 상승에 의해, 실외측열교환기의 출력온도가 제상종료 온도에 도달하기 전에 고압컷에 의한 이상정지를 방지할 수 있도록 한 것이다.

또, 상기 실시예에 있어서는 제 4 의 바이패스회로를 첵밸브와, 압축기의 토출측배관의 내경보다 가는 내경의 배관을 직렬로 접속하고 구성한 것에 대해 설명했으나, 이에 한정된 것은 아니고 상기 토출배관보다 가는 내경의 배관만으로 구성하여도 좋고,또 제 4 의 바이패스회로를 토출배관의 내경보다 가는 내경의 배관만으로 구성하고, 이 배관에 압력조정밸브를 병렬로 설치해도 좋다.

제 8 도는, 각각 독립해서 설치된 제1 및 제 2 의 냉동사이클회로의 실내측 열교환기이고 공통의 송풍기에서 송풍하도록 한 공기조화장치의 다른 실시예이다. 제 8 도에 있어서, 제 4 도와 동일부호의 것은 같은 부분을 표시하므로 이에 대한 설명을 생략한다. 4a, 5a는 냉방운전시, 난방운전시에 각각 팽창기구로서 작용하는 제 1 및 제 2 의 조림장치, 4aa는 상기 제 1 의 조림장치를 구성하는 제 1 의 감압장치(예 : 캐필러리튜브), 4ac는 상기 제 1 의 감압장치(4aa)를 바이패스하고 실외측열교환기(3a)방향으로 냉매를 통하는 첵밸브(4ab)를 갖는 제 2 의 바이패스회로, 5aa는 상기 제 2 의 조림장치(5a)를 구성하는 제 2 의 감압장치(예 : 캐필러리튜브), 5ac는 상기 제 2 의 감압장치(5aa)를 갖는 제 3 의 바이패스회로, 14는 압축기(1a₀), 4방절환밸브(2a), 실외측열교환기(3a), 제 1 의 조림장치(4a), 제 2 의 조림장치(5a), 실내측열교환기(6a), 어규뮬레이터(7a)를 순서에 따라 냉매배관으로 접속하여 구성된 제 1 의 냉동사이클회로이다. 이 제 1 의 냉동사이클회로(14)에 있어서, 23a는 토출측배관(1ba)의 내경보다 가는 내경을 갖는 배관(23aa)와, 이 배관에 직렬로 접속된 첵밸브(23ab)로써 구성된 제 3 의 바이패스회로이고, 한쪽끝은 배관접속장치(18a)와 압축기(1a₀)의 토출측배관(1ba)의 배경과 같은 내경의 냉매배관(20a)와, 3방절환밸브(21a)를 거쳐서, 상기 토출측 배관(1ba)로 접속되고, 다른 쪽 끝은 제 1 및 제 2 의 조FLA장치(4a),(5a)사이의 냉매배관(22a)로 접속되고 있다.

35a는 제 1 의 냉동사이클회로(14)에 있어서의 제 6 의 바이패스회로이고, 압축기(1a₀)의 토출냉매의 일부를 제 1 및 제 2 의 조림장치(4a),(5a) 사이의 냉매배관(22a)로 감압장치(예 : 캐필러리튜브)(26a)와 이 감압장치(26a)를 바이패스시키는 개폐밸브(예 : 전자개폐밸브)(24a)를 거쳐서 바이패스함과 동시에, 이 바이패스 도중의 열교환부(25b)에 있어서, 제 2 의 냉동사이클회로(15)의 압축기(1b₀)의 냉매흡입로(1ab)와 열교환한다. 29a는 압력조정밸브(27a)로 구성된 제 5 의 바이패스회로이고 한쪽 끝은 압축기(1a)와 3방절환밸브(21a)를 접속하는 토출측배관(1ba)로 접속되고 다른 쪽 끝은 제 1 및 제 2 의 조림장치(4a),(5a) 사이의 냉매배관(22a)로 접속되어 있다.

또, 4b, 5b는 냉방운전시, 난방운전시에 각각 팽창기구로서 작용하는 제 1 및 제 2 의 조림장치, 4ba는 상기 제 1 의 조림장치(4b)를 구성하는 제 1 의 감압장치(예 : 캐필러리튜브), 4bc는 상기 제 1 의 감압장치(4ba)를 바이패스하고 실외측열교환기(3b)방향으로 냉매를 통하는 첵밸브(4bb)를 갖는 제 2 의 바이패스회로, 5ba는 제 2 의 조림장치(5b)를 구성하는 제 2 의 감압장치(예 : 캐필러리튜브), 5bc는 상기 제 2 의 감압장치(5ba)를 바이패스하고 실내측열교환기(6b)방향으로 냉매를 통하는 첵밸브(5bb)를 갖는 제 3 의 바이패스회로, 15는 압축기(1b), 실내측열교환기(3b), 제 1 의 조림장치(4b), 제 2 의 조림장치(5b), 실내측열교환기(6b), 어규뮬레이터(7b)를 순서에 따라 냉매배관으로 접속하여 구성한 제 2 의 냉동사이클회로이다. 상기 제 2 의 냉동사이클회로(15)에 있어서, 23b는 토출측배관(1bb)의 내경보다 가는 내경을 갖는 배관(23bb)와, 이 배관에 직렬로 접속된 첵밸브(23ba)로 구성된 제 4 의 바이패스회로이고, 한쪽 끝은 배관접속장치(18b)와, 압축기(1b₀)의 토출측배관(1bb)의 내경과 같은 내경의 냉매배관(20b)와, 3방절환밸브(21b)를 거쳐서, 상기 토출측배관(1bb)로 접속되고, 다른 쪽 끝은 제 1 및 제 2 의 조림장치(12b),(13b) 사이의 냉매배관(22b)로 접속되어 있다. 35b는 제 2 의 냉동사이클회로(15)에 있어서의 제 7 의 바이패스회로이고, 제 2 의 냉동사이클회로(15)의 압축기(1b₀)의 토출냉매의 일부를 제1 및 제 2 의 조림장치(12b),(13b)사이의 냉매배관(22b)으로 감압장치(예 : 캐필러리튜브)(26D)와 감압장치(26D)를 바이패스하는 개폐밸브(예 : 전자개폐밸브)(24b)를 거쳐서 바이패스시킴과 동시에, 이 바이패스 도중에 있는 열교환부(25a)에 있어서, 제 1 의 냉동사이클회로(14)의 압축기(1a₀)의 냉매흡입로(1aa)와 열교환한다. 29b는 압력조정밸브(27b)로 구성된 제 5 의 바이패스회로이고 한쪽 끝은 압축기(1b)와 3방절환밸브(21b)를 접속하는 토출측배관(1bb)에 접속되고, 다른 쪽 끝은 제 1 및 제 2 의 조림장치(4b),(5b) 사이의 냉매배관(22b)로 접속되어 있다.

이상의 구조에 의한 공기조화장치에 있어서, 먼저 그 동작을 제 1 의 냉동사이클회로(14)에 대해 다음에 설명한다. 제 1 의 냉동사이클회로(14)에 있어서, 냉방운전시(냉매의 흐름은 도면에서 굵은 실선화살표방향)에는, 압축기(1a₀)에서 토출된 고온고압의 가스냉매는, 3방절환밸브(21a) 및 4방절환밸브(2a)를 통해서 실외측열교환기(3a)에서 실외측송풍기(9a)에 의해 송풍되는 실외공기와 열교환함과 동시에, 이에 의해 가스냉매가 응축액화한다. 그리하여, 제 1 의 조림장치(4a)에 있어서의 제 1 의 감압장치(4aa)에 의해 감압되고, 저온저압의 액냉매로 된다. 한편 압축기(1a₀)에서 토출된 고온고압의 가스냉매의 일부는 제 6 의 바이패스회로(35a)를 통하고, 제 2 의 냉동사이클회로(15)의 열교환부(25b)에서 제 2 의 냉동사이클회로(15)의 압축기(1b)로 흡입되는 저압냉매와 열교환하고 흡입냉매를 가열하고 완전히 기화시키며, 스스로는 응축액화하고, 감압장치(26a)에 의해 감압되어서 저온저압의 액 냉매로 되고, 제 1 및 제 2 의 조림장치(4a),(5a) 사이의 냉매배관(22a)에 합류하고 제 2 의 조림장치(5a)에 있어서의 제 3 의 바이패스 회로(5ac)를 통하고, 실내측열교환기(6a)로 들어가고 실내측송풍기(8)에서 송풍되는 실내공기와 열교환해서 실내공기를 냉각시킴과 동시에, 이에 의해 액냉매는 증발가스화 되고, 4방절환밸브(2a) 및 어규뮬레이터(7a)를 통해서 압축기(1a₀)으로 되돌아가는 냉동사이클회로가 구성된다. 또, 압축기(1a₀)의 고압측압력이 무엇인가의 원인으로 소정의 압력 이상이 되면 압력조정밸브(27a)가 동작하고, 압축기(1a₀)의 고압측압력은 소정치로 유지된다.

또, 난방운전시(냉매의 흐름은 도면에서 가는실선화살표방향)에는, 압축기(1a₀)에서 토출된 고온고압의 가스냉매는, 3방절환밸브(21a)를 통하고, 난방측으로 절환된 4방절환밸브(2a)를 통해서 실내측열교환기(6a)로 들어가고, 실내측송풍기(8)에서 송풍되는 실내공기와 열교환하여 실내공기를 가열함과 동시에, 이에 의해 가스냉매는 응축액화한다. 그리하여 제 2 의 조림장치(5a)에 있어서의 제 2 의 감압장치(5aa)에 의해 감압되고, 저온저압의 액냉매로 된다. 한편 압출기(1a₀)에서 토출된 고온고압의 가스냉매의 일부는 제 6 의 바이패스회로(23a)를 통하고, 제 2 의 냉동사이클회로(15)의 열교환부(25b)에서 제 2 의 냉동사이클회로(15)의 압축기(1b₀)로 흡입되는 저압냉매와 열교환하고 흡입냉매를 가열하고 완전히 기화시키며, 스스로는 응축액화하고, 감압장치(26a)에 의해 감압되어서 저온저압의 액냉매로 되고, 제1 및 제 2 의 조림장치(4a),(5a) 사이의 냉매배관(22a)로 합류하고 제 1 의 조림장치(4a)에 있어서의 제 2 의 바이패스회로(4ac)를 통해서, 실외측열교환기(3a)로 들어가 실외측송풍기(9a)에서 송풍되는 실외공기와 열교환하고, 실외공기로부터 채열하여 실외공기를 냉각시킴과 동시에, 이에 의해 액냉매는 증발기화하고 4방절환밸브(2a), 어규뮬레이터(7a)를 통하고 압축기(1a₀)으로 되돌아가는 냉동사이클회로가 구성된다. 또, 압축기(1a₀)의 고압측압력이 어떠한 원인으로 소정의 압력 이상으로 되면, 압력조정밸브(27a)가 동작하고, 압축기(1a₀)의 고압측압력은 소정치로 유지된다.

또, 이와 같은 난방운전시에, 예를들어 실외공기온도가 낮고, 실외측 열교환기(3a)에 착상이 생겼을 경우에 필요하게 되는 제상운전시(냉매의 흐름은 도면에서 파선화살표방향)에는, 4방절환밸브(2a)를 난방운전상태로 3방절환밸브(21a)를 제 4 의 바이패스회로(23a) 측으로 절환한다. 압축기(1a₀)에서 토출되는 고온고압의 가스냉매는, 3방절환밸브(21a)를 통하고 제 1 및 제 2 의 조림장치(4a),(5a) 사이의 냉매배관(22a)측에 접속되어 있는 제 4 의 바이패스회로(16a)의 배관(23aa), 첵밸브(23ab)를 통해서 이 냉매배관(22a)측으로 유입된다. 그리하여 제 1 의 조림장치(4a)의 제 2 의 바이패스회로(4ac)를 통하고 실외측열교환기(3a)로 들어간다. 이때 실외측송풍기(9a)는 정지되어 있다. 그리하여, 상기 고온의 가스냉매는 실외측열교환기(3a)의 표면에 착상한 서리와 열교환하고 상기 서리를 녹여낸다. 한편 냉매가스는 응축액화하여 4방절환밸브(2a)를 통해서 어규뮬레이터(7a)로 들어가고 열교환부(25a)를 통해서 압축기(1a₀)로 되돌아가게 된다. 제상운전시에는 다른 쪽의 제 2 의 냉동사이클회로(15)의 제 7 의 바이패스회로(35b)의 개폐밸브(24b)는 열려 있으므로 상기 열교환부(25a)에 있어서, 제 2 의 냉동사이클회로(15)의 압축기(1b₀)의 고온고압의 냉매와 제 1 의 냉동사이클회로(14)의 냉매흡입로(1aa)와 열교환된다. 또, 압축기(1a₀)의 고악측압력이 소정치 이상으로 되면 압력조정밸브(27a)가 동작하고, 압축기(1a₀)의 고압측압력은 소정치 이하로 유지된다.

이상 설명한 바와같이 제상시에는, 4방절환밸브(2a)를 난방측에서 냉방측으로 절환하지 않고, 제상운전으로 들어갈 수 있고, 이에 의해 절환으로 인한 열손실이 없고, 또 저온액냉매가 실내측열교환기(6a) 내를 통과하지 않기 때문에, 종래와 같이 실내측으로 냉기가 불어나오는 일과 같은 문제가 해소되고, 다른 쪽의 냉매회로만으로의 난방운전이 가능하게 되고 제상에 의한 난방운전의 중단이 생기지 않고 실내의 쾌적성도 증가한다.

또, 통상의 냉, 난방운전 중에는, 열교환부(25a),(25b)에 의해 압축기(1a₀),(1b₀)에 대한 흡입측배관(17a),(17b)를 압축기(1a₀),(1b₀)에서 토출되는 고온고압의 가스냉매로 서로 열교환하므로, 압축기(1a₀),(1b₀)으로 액이 되돌아가는 현상이 방지되고 압축기에서의 액압축이 방지된다.

또, 제 4 의 바이패스회로(23a)의 일부를 구성하는 배관(23aa)의 내경을 토출측배관(19a) 보다 가늘게 형성하고 있으므로 압력손실이 생기고, 압축기(1a₀)의 고압측압력이 상승하고, 입력이 증대하므로 압축기(1a₀)의 능력이 증대하고, 제상시간을 짧게 할 수 있다.

또, 제상운전 중에, 다른 쪽의 제 2 의 냉동사이클회로(15)의 압축기(1b₀)의 토출측배관(1bb)에서 분기된 바이패스회로(35b)의 개폐밸브(24b)를 열어서 고압고온의 냉매가 열교환부(25a)로 공급되므로, 압축기(1a)로 흡입되는 저온저압의 액냉매는 충분한 채열이 이루어지고 기화되므로 압축기(1a₀)으로 액이 되돌아가는 현상이 방지될 수 있고, 또, 저압압력이 상승하고, 압축기(1a₀)의 능력이 증대하고, 제상시간을 보다 한층 단축시킬 수 있는 이점이 있다.

또, 압축기(1a₀)의 고압측압력이 소정의 압력 이상이 되었을 때, 제 5 의 바이패스회로(29a)의 압력조정밸브(27a)가 동작하고, 제상운전시에 있어서의 제상운전측의 압축기의 고압측압력이 소정치 이하로 유지되고, 제상운전시에 있어서의 제 4 의 바이패스회로의 고압측압력상승작용에 의한 제상종료 직전의 급격한 고압측압력의 상승에 의해, 실외측열교환기의 출력온도가, 제상종료 온도에 도달하기 전에 고압컷에 의한 이상정지가 방지된다.

또, 이 제 5 의 바이패스회로(29a)의 압력조정밸브(27a)는 냉방 및 난방운전 중에 있어서도 어떠한 원인으로 압축기(1a₀)의 고압측압력이 소정의 압력 이상으로 되면, 동작하여 고압측압력을 일정하게 유지하게 고압컷에 의한 이상정지가 방지된다.

이상은 제 1 의 냉동사이클회로(14)의 동작에 대해 설명했으나 제 2 의 냉동사이클회로(15)도 상술한 제 1 의 냉동사이클회로(14)와 같이 냉방운전, 난방운전, 제상운전이 이루어지므로 이에 대한 설명을 생략한다.

또, 상기 실시예에 있어서는 제 4 의 바이패스회로를 첵밸브와 압축기의 토출측배관의 내경보다 가는 내경의 배관을 직렬로 접속하여 구성한 것에 관해 설명했으나, 이에 한정된 것은 아니고, 상기 토출배관보다 가는 내경의 배관만으로 구성하고, 이 배관에 압력조정밸브를 병렬로 설치해도 좋다.

이상으로 설명한 바와같이 본 발명에 관한 공기조화장치에 의하면, 압축기에서 나오는 고온고압의 가스냉매의 일부를 석션열교환기를 거쳐서 흡입측배관과 열교환하도록 구성하였으므로, 압축기으로 액이 되돌아가는 현상을 방지할 수 있고, 4방절화밸브를 난방운전의 상태로 하고 3방절환 밸브를 절환해서 제상운전을 행할 수 있으며, 종래와 같은 4방절환밸브의 절환에 따른 연손실 등을 방지 할 수 있고, 더욱이 종래와 같이 실내측으로 내풍이 불어나오는 것과 같은 문제를 일소시킬 수 있는 등 여러가지 우수한 효과가 있다. 또, 제상운전시에 토출측배관보다 가는 내경을 갖는 배관을 갖는 바이패스회로를, 압축기에서 나오는 토출측가스냉매가 통과하므로, 고압압력이 증대하고, 이에 의해 압축기능력을 향상시킬 수 있고, 제상시간을 단축시킬 수 있는 등의 이점이 있다.

또, 냉방운전 중, 난방운전 중, 제상운전 중에 고압압력이 과도하게 상승한 경우는, 압력조정밸브에 의해 고압압력을 일정하게 유지함으로써, 고압컷에 의한 이상정지를 방지할 수 있다.

또, 난방운전 시동시 등, 실내온도가 낮을 경우에 있어서도, 실내온도를 실내온도 검출기에 의해 검출하고, 소정치 이하인 경우 일정시간 난방운전으로 절환시킬 수도 있고, 제 8 의 바이패스회로를 개로시킴으로서, 실내측열교환기내에 냉매가 체류하는 일 없고, 냉매부족현상 및 난방운전절환시의 고압컷등을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 설명한 바와같이, 본 발명에 관한 공기조화장치는 냉매회로를 절환시키는 4방절환밸브를 난방운전의 상태로 두고, 3방절환밸브를 절환하여 제상운전을 행하도록 구성하였으므로, 종래와 같은 4방절환밸브의 절환에 의한 열손실 등을 방지할 수 있고, 더욱이 종래와 같이 실내측으로 냉풍이 줄어나오는 등과 같은 문제를 일소할 수 있고, 또, 제상운전시에 토출측 배관보다 가는 내경의 배관을 갖는 바이패스회로를 압축기로부터 나오는 토출측가스냉매가 통과하므로 고압압력이 증대하고, 이에 의하여 압축기능력을 향상시킬수 있으며, 제상시간을 단축시킬 수 있다.

또, 압축기의 토출측배관과 3방절환밸브 사이에서 제 1 및 제 2 의 조림장치 사이에 압력조정밸브를 갖는 배관이 접속되어 있으므로, 제상운전시에 있어서, 상기 바이패스회로의 고압측압력상승작용에 의해 제상종료 직전의 급격한 고압측압력의 상승에 의해, 실외측열교환기의 출력온도가 제상종료온도에 도달하기 전에 고압컷에 의한 이상정지가 방지됨과 동시에, 냉, 난방운전중에도 고압측압력을 소정치 이내로 유지하여 고압컷에 의한 이상정지가 방지됨과 동시에, 냉, 난방운전중에도 고압측압력을 소정치 이내로 유지하여 고압컷에 의한 이상정지를 방지할 수 있다. 또 제 1 및 제 2 의 각 냉동사이클회로의 압축기의 토출냉매가스의 일부를, 감압장치와 이 감압장치를 바이패스하는 개폐밸브를 거쳐서 상기 제 1 및 제 2 의 각 냉동사이클회로의 제 1 및 제 2 의 조림장치 사이에 각각 바이패스하든지 또는 제 1 및 제 2 의 각 냉동사이클회로의 압축기의 토출냉매가스의 일부를 각 압축기의 흡입측으로 개폐밸브를 거쳐서 바이패스시키고, 또 바이패스 도중에 있어서, 서로 다른 쪽의 상기 냉동사이클회로의 압축기의 냉매흡입로와 열교환 가능하게 구성하였으므로, 압축기으로 액이 되돌아가는 현상을 방지할 수 있음과 동시에 저압압력의 상승에 의해 제상시간을 보다 한층 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 압축기, 3방절환밸브, 4방절환밸브, 실외측열교환기, 제 1 의 조림장치, 제 2 의 조림장치, 실내측열교환기, 및 어규뮬레이터를 냉매배관으로 순서에 따라 접속하여 이룬 냉매회로와, 상기 3방절환밸브와 4방절환밸브 사이에서 분기되고 상기 어규뮬레어터와 압축기 사이를 접속하는 흡입측배관과의 사이에서 열교환가능하게 구성됨과 동시에 상기 제 1 및 제 2 의 조림장치 사이의 배관측으로 바이패스해서 접속되는 제 1 의 바이패스회로를 갖추고, 또 상기 제 1 의 조림장치를 구성하는 제 1 의 감압장치를 바이패스시키는 첵밸브를 갖는 제 2 의 바이패스회로와 상기 제 2 의 조림장치를 구성하는 제 2 의 감압장치를 바이패스시키는 첵밸브를 갖는 제 3 의 바이패스회로를 갖추고 있음과 동시에, 상기 압축기의 토출측배관에서 3방절환밸브를 거쳐서 상기 제 1 및 제 2 의 조림장치 사이의 배관측으로 바이패스시켜 접속되는 상기 토출측배관의 내경보다 가는 내경을 갖는 제 4 의 바이패스회로를 갖추고, 또, 상기 압축기의 토출측배관과 3방절환밸브 사이에서 압력조정밸브를 거쳐서 상기 제 1 및 제 2 의 조림장치 사이의 배관측으로 바이패스해서 접속되는 제 5 의 바이패스회로를 갖추고, 상기 3방절환밸브를 절환해서 제 4 의 바이패스회로를 개로시켜 제상운전을 행하도록 구성한 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
2. 제 1 항에 있어서, 실내온도가 소정치 이하인 경우, 일정시간 간격으로 상기 3방절환밸브를 난방운전모드로 전환시키도록 한 것을 특징으로 한 공기조화장치.
3. 제 1 항에 있어서, 실내측열교환기와 제 2 의 조림장치와의 사이의 배관에서 전자밸브를 거쳐서 어규뮬레이터으로 바이패스시키는 제 8 의 바이패스회로를 설치하고, 또, 제상운전 중, 실내온도가 소정치 이하인 경우, 일정시간 간격으로 제 8 의 바이패스회로를 개로하도록 한 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
4. 압축기와, 4방절환밸브와 실외측열교환기와, 제 1 의 조림장치와 제 2 의 조림장치와, 실내측열교환기를 순서에 따라 냉매배관으로 접속해서 구성되고 각각 독립한 제 1 및 제 2 의 냉동사이클회로를 갖추고, 상기 제 1 및 제 2 의 냉동사이클회로의 상기 실내측열교환기로 송풍하는 송풍기를 공통으로 한것에 있어서, 상기 제 1 의 조림장치를 구성하는 제 1 의 감압장치를 바이패스하여 실외측열교환기 방향으로 냉매를 하는 첵밸브를 갖는 제 2 의 바이패스회로와, 상기 제 2 의 조림장치를 구성하는 제 2 의 감압장치를 바이패스하는 첵밸브를 갖는 제 3 의 바이패스회로를 갖춤과 동시에, 상기 압축기의 토출측배관으로부터 3방절환밸브를 거쳐서 상기 제 1 및 제 2 의 조림장치 사이에 접속되는 상기 토출측배관의 내경보다 가는 내경의 배관을 갖는 제 4 의 바이패스회로를, 상기 제 1 및 제 2 의 냉동사이클회로에 각각 설치함과 동시에, 상기 제 1 의 냉동사이클회로의 상기 압축기의 토출냉매의 일부를 상기 제 1 의 냉동사이클 회로의 상기 압축기의 흡입측으로 개폐밸브를 거쳐서 바이패스시킴과 동시에, 바이패스 도중에 있어서 상기 제 2 의 냉동사이클회로의 상기 압출기의 냉동흡입로와 열교환가능하게 구성된 제 6 의 바이패스회로와, 상기 제 2 의 냉동사이클회로의 상기 압추기의 토출냉매의 일부를 상기 제 2 의 냉동사이클 회로의 상기 압축기의 흡입측으로 개폐밸브를 거쳐서 바이패스함과 동시에, 바이패스 도중에 있어서 상기 제 1 의 냉동사이클회로의 상기 압축기의 냉매흡입로와 열교환가능하게 구성된 제 7 의 바이패스회로를 갖추고, 상기 제 1 및 제 2 의 냉동사이클회로의 한 쪽의 상기 3방절환밸브를 상기 제 4 의 바이패스회로측으로 절환시킴과 동시에, 다른 쪽의 상기 냉동사이클회로의 상기 개폐밸브를 열고 제상운전을 행하도록 구성한 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
5. 압축기와, 4방절환밸브와, 실외측열교환기와, 제 1 의 조림장치와, 제 2 의 조림장치와, 실내측열교환기를 순서에 따라 냉매배관으로 접속해서 이루어진 각각 독립한 제 1 및 제 2 의 냉동사이클회로를 갖추고, 상기 제 1 및 제 2 의 냉동사이클회로의 상기 실내측열교환기로 송풍하는 송풍기를 공통으로 한 것에 있어서, 상기 제 1 의 조림장치를 구성하는 제 1 의 감압장치를 바이패스 해서 실외측열교환기 방향으로 냉매를 통과시키는 첵밸브를 갖는 제 2 의 바이패스회로와, 상기 제 2 의 조림장치를 구성하는 제 2 의 감압장치를 바이패스하는 첵밸브를 갖는 제 3 의 바이패스회로를 설치함과 동시에, 상기 압축기의 토출측배관에서 3방절환밸브를 거쳐서 상기 제 1 및 제 2 의 조림장치 사이로 접속되는 상기 토출측배관의 내경보다 가는 내경의 배관을 갖는 제 4 의 바이패스회로와, 상기 제 4 의 바이패스회로에 대해 병렬로 접속되고 압축기의 고압측압력에 따라 열리는 압력조정밸브를 상기 제 1 및 제 2 의 냉동사이클회로에 각각 설치함과 동시에, 상기 제 1 의 냉동사이클회로의 상기 압축기의 토출냉매의 일부를 상기 제 1 의 냉동사이클 회로의 상기 압축기의 흡입측으로 개폐밸브를 거쳐서 바이패스시킴과 동시에, 바이패스 도중에 있어서 상기 제 2 의 냉동사이클회로의 상기 압축기의 냉동흡입로와 열교환가능하게 구성된 제 6 의 바이패스회로와, 상기 제 2 의 냉동사이클회로의 상기 압축기의 입력측으로 개폐밸브를 거쳐서 바이패스시킴과 동시에, 바이패스 도중에 있어서 상기 제 1 의 냉동사이클회로의 상기 압축기의 냉매흡입로와 열교환가능하게 구성된 제 7 의 바이패스회로를 설치하고, 상기 제 1 및 제 2 의 냉동사이클회로의 한 쪽의 상기 3방절환밸브를 상기 제 4 의 바이패스회로측으로 절환시킴과 동시에, 다른 쪽의 상기 냉동사이클회로의 상기 개폐밸브를 열어 제상운전을 행하도록 구성한 것을 특징으로 한 공기조화장치.
6. 압축기와, 4방절환밸브와, 실외측열교환기와, 제 1 의 조림장치와, 제 2 의 조림장치와, 실내측열교환기를 순서에 따라 냉매배관으로 접속하여 이룬 각각 독립한 제 1 및 제 2 의 냉동사이클회로를 갖추고, 상기 제1 및 제 2 의 냉동사이클회로의 상기 실내측열교환기로 송풍하는 송풍기를 공통으로 한 것에 있어서, 상기 제 1 의 조림장치를 구성하는 제 1 의 감압장치를 바이패스하여 실외측열교환기방향으로 냉매를 통과시키는 첵밸브를 갖는 제 1 의 바이패스회로와, 상기 제 2 의 조림장치를 구성하는 제 2 의 감압장치를 바이패스하는 첵밸브를 갖는 제 3 의 바이패스회로를 설치함과 동시에, 상기 압축기의 토출측배관에서 3방첵밸브를 거쳐서 상기 제 1 및 제 2 의 조림장치 사이로 접속되는 상기 토출측배관의 내경보다 가는 내경의 배관을 갖는 제 4 의 바이패스회로를 상기 제 1 및 제 2 의 냉동사이클회로에 각각 설치함과 동시에, 상기 제 1 의 냉동사이클회로의 상기 압축기의 토출냉매의 일부를 상기 제 1 의 냉동사이클회로의 상기 제 1 및 제 2 의 조림장치 사이로 감압장치와, 이 감압장치를 바이패스하는 개폐밸브를 거쳐서 바이패스함과 동시에 바이패스 도중에 있어서 상기 제 2 의 냉동사이클회로의 상기 압축기의 냉매흡입로와 열교환가능하게 구성된 제 6 의 바이패스회로와, 상기 제 2 의 냉동사이클회로의 상기 압축기의 토출냉매의 일부를 상기 제 2 의 냉동사이클회로의 상기 제 1 및 제 2 의 조림장치 사이로 감압장치와 이 감압장치를 바이패스하는 개폐밸브를 거쳐서 바이패스함과 동시에, 바이패스 도중에 있어서 상기 제 1 의 냉동사이클회로의 상기 압축기의 냉매흡입로와 열교환가능하게 구성된 제 7 의 바이패스 회로를 설치하고, 상기 제 1 및 제 2 의 냉동사이클회로의 한쪽의 상기 3방절환밸브를 상기 제 4 의 바이패스회로측으로 절환함과 동시에, 다른쪽의 상기 냉동사이클회로의 상기 개폐밸브를 열고 제상운전을 행하도록 구성한 것을 특징으로 한 공기조화장치.
7. 압축기와, 4방절환밸브와, 실외측열교환기와, 제 1 의 조림장치와, 제 2 의 조림장치와, 실내측열교환기의 순서에 따라 냉매배관으로 접속하여 이룬 각각 독립된 제1 및 제 2 의 냉동사이클회로를 갖추고, 상기 제 1 및 제 2 의 냉동사이클회로의 상기 실내측열교환기으로 송풍하는 송풍기를 공통사용으로 한 것에 있어서, 상기 압축기의 토출측배관에서 3방절환밸브를 거쳐서 상기 제 1 및 제 2 의 조림장치 사이로 접속되는 상기 토출측배관의 내경보다 가는 내경의 배관을 갖는 제 4 의 바이패스회로와, 상기 제 1 의 조림장치를 구성하는 제 1 의 감압장치를 바이패스하는 첵밸브를 갖는 제 2 의 바이패스회로와, 상기 제 2 의 조림장치를 구성하는 제 2 의 감압장치를 바이패스하는 첵밸브를 갖는 제 3 의 바이패스회로를 설치함과 동시에, 상기 압축기의 토출측배관과 3방절환밸브 사이에서 압력조정밸브를 거쳐서 상기 제 1 및 제 2 의 조림장치 사이로 접속되는 제 5 의 바이패스회로를 상기 제 1 및 제 2 의 냉동사이클회로에 각각 설치함과 동시에, 상기 제 1 의 냉동사이클회로의 상기 압축기의 토출냉매의 일부를 상기 제 1 의 냉동사이클 회로의 상기 제 1 및 제 2 의 조림장치 사이로 감압장치와 이 감압장치를 바이패스하는 개폐밸브를 거쳐서 바이패스함과 동시에, 바이패스 도중에 있어서 상기 제 2 의 냉동사이클회로의 상기 압축기의 냉동흡입로와 열교환가능하게 구성된 제 6 의 바이패스회로와, 상기 제 2 의 냉동사이클회로의 상기 압축기의 토출냉매의 일부를 상기 제 2 의 냉동사이클회로의 상기 제 1 및 제 2 의 조림장치 사이로 감압장치와 이 감압장치를 바이패스하는 개폐밸브를 거쳐서 바이패스함과 동시에, 바이패스 도중에 있어서 상기 제 1 의 냉동사이클회로의 상기 압축기의 냉동흡입로와 열교환가능하게 구성된 제 7 의 바이패스회로를 설치하고, 상기 제 1 및 제 2 의 냉동사이클회로의 한 쪽의 상기 3방절환밸브를 상기 제 4 의 바이패스회로측으로 절환함과 동시에, 다른 쪽의 상기 냉동사이클회로의 상기 개폐밸브를 열어 제상운전을 행하도록 구성한 것을 특징으로 한 공기조화장치.

Images