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KR100195913B1 - 다실 공기조화기 - Google Patents

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KR100195913B1
KR100195913B1 KR1019960043864A KR19960043864A KR100195913B1 KR 100195913 B1 KR100195913 B1 KR 100195913B1 KR 1019960043864 A KR1019960043864 A KR 1019960043864A KR 19960043864 A KR19960043864 A KR 19960043864A KR 100195913 B1 KR100195913 B1 KR 100195913B1
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heat exchanger
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Abstract

본 발명은 다실 공기조화기에 관한 것으로서, 개별적으로 2개의 시스템을 각각 운전하도록 하여 다실 공기조화기의 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 냉매를 감압시키는 전자팽창밸브의 갯수를 줄여 제조원가를 절감하도록 한 것이다.
이와같은 본 발명의 목적은 압축기에서 고온고압으로 압축되어 토출되는 냉매는 냉방시에는 제2실외열교환기로 난방시에는 제3실내기로 유입되도록 개폐되는 사방변을 형성하고, 상기 사방변을 통과한 고온고압의 냉매는 냉방시에 제2실외열교환기로 유입되어 외부공기와 열교환하여 고압의 과냉액으로 응축된 냉매와 난방시에 제3실내기로 유입되어 실내공기와 열교환하여 고압의 과냉액으로 응축된 냉매를 저온저압으로 감압시키는 모세관을 형성하고, 상기 모세관에 의해 저온저압으로 감압된 냉매는 냉방시에 제3실내기로 유입되어 실내공기와 열교환하여 저온저압으로 증발된 냉매와 난방시에 제2실외열교환기로 유입되어 외부공기와 열교환하여 저온저압으로 증발된 냉매는 사방변을 거쳐 압축기로 유입되도록 압축기와 사방변사이에 어큐뮬레이터를 형성함으로써 상기의 목적을 이룰 수 있도록 하였다.

Description

다실 공기조화기
제1도는 종래 다실 공기조화기의 시스템도.
제2도는 본 발명 다실 공기조화기의 시스템도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
101 : 인버터압축기 101' : 온-오프압축기
102 : 제1사방변 102' : 제2사방변
103 : 제1어큐뮬레이터(Accumulator) 103' : 제2어큐뮬레이터(Accumulator)
104 : 역지밸브 105 : 난방용 전자팽창밸브
106 : 모세관 107 : 제1냉방용 전자팽창밸브
108 : 제2냉방용 전자팽창밸브 109 : 제1실외열교환기
109' : 제2실외열교환기 110 : 제1실내기
111 : 제2실내기 112 : 제3실내기
113 : 실외기
본 발명은 다실 공기조화기에 관한 것으로서, 특히 개별적으로 2개의 시스템을 각각 운전하도록 하여 다실 공기조화기의 성능을 향상시킬뿐만 아니라 제조원가를 절감하도록 한 것이다.
종래 다실 공기조화기와 그 주변부의 구성은 제1도에서와 같이 다실 공기조화기는 다수개의 제1, 제2, 제3실내기(10)(11)(12)와 실외기(13)로 분리되며, 상기 실외기(13)에 냉매를 고온고압으로 압축시키는 압축기(1)와, 상기 압축기(1)에 압축되어 토출되는 고온고압의 냉매를 냉방시에는 실외열교환기(9)로, 난방시에는 제1, 제2, 제3실내기(10)(11)(12)로 유입시키도록 개폐되는 사방변(2)과, 상기 실외열교환기(9)에서 열교환되어 응축된 고압의 과냉액 냉매의 유로를 개폐하는 역지밸브(14)와, 냉방시에는 상기 역지밸브(14)를 통과한 고압의 과냉액 냉매를, 난방시에는 저온저압의 냉매를 모아두는 리시버(4)와, 상기 리시버(4)에서 냉방시 토출되는 고압의 과냉액 냉매를 저온저압의 냉매로 감압시키는 제1, 제2, 제3냉방용 전자팽창밸브(6)(7)(8)와, 상기 리시버(4)에서 난방시 토출되는 저온저압의 냉매를 감압시키는 난방용 전자팽창밸브(5)와, 냉방시 상기 제1, 제2, 제3실내기(10)(11)(12)에서 열교환된 저온저압의 냉매와 난방시 상기 실외열교환기(9)에서 열교환된 저온저압의 냉매를 압축기(1)로 보내기전에 냉매를 일시적으로 저장하도록 형성된 어큐뮬레이터(3)로 구성하였다.
이와같은 구성을 가지는 종래 다실 공기조화기의 동작설명과 이에 따른 문제점을 다음에서 설명한다.
제1도에서 도시한 바와같이 다실 공기조화기는 1개의 실외기(13)와 3개의 실내기(1)(11)(12)로 구성되어 지며, 냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기(1)는 인버터 압축기로 형성한다.
상기 다실 공기조화기를 난방운전시 냉매의 흐름은 압축기(1)에서 고온고압으로압축된 고온고압의 냉매는 사방변(20을 통해 제1, 제2, 제3실내기(10)(11)(12)로 분지되어 유입되어진다.
상기 제1, 제2, 제3실내기(10)(11)(12)로 유입된 고온고압의 냉매는 실내로 열을 방열하는 열교환을 통해 고아의 과냉액 냉매로 응축되어 지며, 상기 제1실내기(10)에서 제1냉방용 전자 팽창밸브(6)로, 제2실내기(11)에서 제2냉방용 전자팽창밸브(7)로, 제3실내기(12)에서 제3냉방용 전자팽창밸브(8)로 고압의 과냉액 냉매가 유입되어 진다.
상기 제1, 제2, 제3냉방용 전자팽창밸브(6)(7)(8)로 유입된 고압의 과냉액 냉매는 팽창되어 저온저압의 냉매로 감압되어 진다.
상기 감압된 저온저압의 냉매는 리시버(4)로 유입되어 모아졌다가 난방용 전자팽창밸브(5)를 통과해서 실외열교환기(9)로 유입되어 외부 공기와의 열교환을 통해 즉, 실외에서 열을 흡열하여 저온저압의 냉매로 증발되어 진다.
상기 실외열교환기(9)에서 토출되는 저온저압의 냉매는 사방변(2)을 통해 어큐뮬레이터(3)로 유입되어 일시적으로 저장된 후 압축기(1)로 유입되어 고온고압의 냉매로 압축되어 진다.
그리고 냉방운전시 냉매의 흐름은 압축기(1)에서 고온고압으로 압축된 고안고압의 냉매는 사방변(2)을 통해 실외열교환기(9)로 유입되어 외부 공기와의 열교환을 통해 즉, 실외로 열을방열하여 고압의 과냉액 냉매로 응축되어 진다.
상기 실외열교환기(9)에서 응축된 고압의 과냉액 냉매는 토출되어 한쪽 방향으로 흐르도록 개폐되는 역지밸브(14)를 지나 리시버(4)로 유입되어 모아졌다가 제1, 제2, 제3냉방용 전자 팽창밸브(6)(7)(8)로 분지되어 유입되어 진다.
상기 제1, 제2, 제3냉방용 전자팽창(6)(7)(8)로 유입된 고압의 과냉액 냉매는 팽창되어 저온저압의 냉매로 감압되어 진다.
상기 제1냉방용 전자팽창밸브(6)에서 제1실내기(10)로, 제2냉방용 전자팽창밸브(7)에서 제2실내기(11)로, 제3냉방용 전자팽창밸브(8)에서제3실내기(12)로 저온저압의 냉매가 유입되어 진다.
상기 제1, 제2, 제3실내기(10)(11)(12)로 유입된 저온저압의 냉매는 실내에서 열을 흡열하여 저온저압의 냉매로 증발되어 진다.
상기 제1, 제2, 제3실내기(10)(11)(12)에서 증발되어 토출되는 저온저압의 냉매는 사방변(2)을 통해 어큐뮬레이터(3)로 유입되어 일시적으로 저장된 후 압축기(1)로 유입되어 고온고압의 냉매로 압축되어 진다.
그러나 이러한 종래 다실 공기조하기는 한 개의 인버터 압축기로 주파수가변을 통해 3개의 실내기에 각각의 부하에 맞게 냉매를 보내줌으로써 3개의 실내기를 동시에 운전시 실내기의 설치용량보다 실제용량이 80∼90%정도로 낮아져서 다실 공기조화기의 성능이 저하되는 문제점이 있었다.
또한 냉매를 감압시키는 전자팽창밸브의 개수가 4개이므로 다실 공기조화기의 제조원가가 상승되는 문제점도 있었다.
따라서 본 발명은 압축기에서 고온고압으로 압축되어 토출되는 냉매는 냉방시에는 제2실외열교환기로 난방시에는 제3실내기로 유입되도록 개폐되는 사방변변을 형성하고, 이 사방변을 통과한 고온고압의 냉매는 냉방시에 제2실외열교환기로 유입되어 외부공기와 열교환하여 고압의 과냉액으로 응축된 냉매와 난방시에 제3실내기로 유입되어 실내공기와 열교환하여 고압의 과냉액으로 응축된 저온저압으로 감압시키는 모세관을 형성하고, 이 모세관에 의해 저온저압으로 감압된 냉매는 냉방시에 제3실내기로 유입되어 실내공기와 열교환하여 저온저압으로 감압된 냉매는 냉방시에 제3실내기로 유입되어 실내공기와 열교환하여 저온저압으로 증발된 냉매와 난방시에 제2실외열교환기로 유입되어 외부공기와 열교환하여 저온저압으로 증발된 냉매는 사방변을 거쳐 압축기로 유입되도록 압축기와 사방변사이에어큐뮬레이터를 형성함으로써 다실 공기조화기가 2개의 시스템으로 각각 운전되어 다실 공기조화기의 성능을 향상시킬뿐만 아니라 냉매를 감압시키는 전자팽창밸브의 개수를 줄여 제조원가를 절감하도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명 다실 공기조화기와 그 주변부의 구성은 제2도에서와 같이 다실 공기조화기는 다수개의 제1, 제2, 제3실내기(110)(111)(112)와 실외기(113)로 분리되며, 상기 실외기(113)에 냉매를 고온고압으로 압축시키는 인버터 압축기(101)와 온-오프압축기(101')와, 상기 인버터 압축기(101)에서 압축되어 토출되는 고온고압의 냉매를 냉방시에는 제1실외열교환기(109)로, 난방시에는 제1, 제2실내기(110)(111)로 유입시키도록 개폐되는 제1사방변(102)과, 상기 온-오프 압축기(101')에서 압축되어 토출되는 고온고압의 냉매를 냉방시에는 제2실외열교환기(109')로, 난방시에는 제3실내기(112)로 유입시키도록 개폐되는 제2사방변(102')과, 제1실외열교환기(109)에서 열교환되어 응축된 고압의 과냉액 냉매의 유로를 개폐하는 역지밸브(104)와, 상기 제2실외열교환기(109')에서 열교환되어 응축된 고압의 과냉액 냉매를 저온저압의 냉매로 감압시키는 모세관(106)과, 상기 역지밸브(104)를 통과한 고압의 과냉액 냉매를 저온저압의 냉매로 감압시키는 제1, 제2냉방용 전자팽창밸브(107)(108)와, 난방시 상기 제1, 제2냉방용 전자팽창밸브(107)(108)에서 감압된 저온저압의 냉매를 재차 감압시키는 난방용 전자팽창밸브(105)와, 냉방시 상기 제1, 제2냉방용 전자팽창밸브(107(108)에서 감압된저온저압의 냉매가 유입되어 실내에서 열을 흡열하도록 열교환시키는 제1, 제2실내기(110)(111)와, 냉방시 상기 제1, 제2실내기(110)(111)에서 열교환된 저온저압의 냉매와 난방시 상기 제1실외열교환기(109)에서 열교환된 저온저압의 냉매를 인버터 압축기(101)로 보내기전에 냉매를 일시적으로 저장하도로 인버터 압축기(101)와 제1사방변(102)사이에 형성된 제1어큐뮬레이터(103)와, 상기 모세관(106)에서 감압된 저온저압의 냉매가 유입되어 실내에서 열을 흡열하도록 열교환시키는 제3실내기(112)와, 냉방시 상기 제3실내기(112)에서 열교환된 저온저압의냉매와 난방시 상기 제2실외열교환기(109')에서 열교환된 저온저압의 냉매를 온-오프 압축기(101')로 보내기전에 냉매를 일시적으로 저장하도록 온-오프 압축기(101')와 제2사방변(102')사이에 형성된 제2어큐뮬레이터(103')로 구성한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용, 효과를 제2도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
제2도에서 도시한 바와같이 다실 공기조화기는 1개의 실외기(113)와 3개의실내기(110)(111)(112)로 구성되며, 상기 실외기(113)내에 2개의 시스템이 독립적으로 운용된다.
상기 하나의 시스템은 냉매를 고온고압으로 압축하는 인버터 압축기(101)와 제1실외열교환기(109)와 냉, 난방 전자팽창밸브(107)(108)(105) 및 역지밸브(104)등으로 운용되며, 다른 하나의 시스템은 온-오프 압축기(104')와 제2실외열교환기(109')와 모세관(106)등으로 운용되며, 상기 제1실외열교환기(109)와 제2실외열교환기(109')는 실외열교환기에서 분리되게 형성한다.
상기 다실 공기조화기를 냉방운전시 두 시스템중 하나 시스템의 냉매 흐름은 인버터 압축기(101)에서 고온고압으로 압축된 고온고압의 냉매는 제1사방변(102)을 통해 제1실외열교환기(109)로 유입되어 외부 공기와의 열교환을 통해 즉, 실외로 열을 방열하여 고압의 과냉액 냉매로 응축된다.
상기 제1실외열교환기(109)에서 응축된 고압의 과냉액 냉매는 토출되어 한쪽 방향으로 냉매가 흐르도록 개폐되는 역지밸브(104)를 지나 제1, 제2냉방용 전자팽창밸브(107)(108)로 분지되어 유입된다.
상기 제1, 제2냉방용 전자팽창밸브(107)(108)로 유입된 고압의 과냉액 냉매는 팽창되어 저온저압의 냉매로 감압된다.
상기 제1냉방용 전자팽창밸브(107)에서 제1실내기(110)로, 제2냉방용 전자팽창밸브(108)에서 제2실내기(111)로 감압된 저온저압의 냉매가 유입된다.
상기 제1, 제2실내기(110)(111)로 유입된 저온저압의 냉매는 실내에서 열을 흡열하는 열교환을 통해 저온저압의 냉매로 증발된다.
상기 제1, 제2실내기(110)(111)에서 열교환을 통해 증발되어 토출되는 저온저압의 냉매는 제1사방변(102)을 통해 제1어큐뮬레이터(103)로 유입되어 일시적으로 저장된 후 인버터 압축기(101)로 유입되어 고온고압의 냉매로 압축된다.
그리고 다른 하나의 시스템의 냉방운전시 냉매 흐름은 온-오프 압축기(101')에서 고온고압으로 압축된 고온고압의 냉매는 제2사방변(102')을 통해 제2실외열교환기(109')로 유입되어 외부 공기와의 열교환을 통해 즉, 실외로 열을 방열하여 고압의 과냉액 냉매로 응축된다.
상기 제2실외열교환기(109')에서 응축된 고압의 과냉액 냉매는 토출되어 모세관(106)으로 유입되며, 모세관(106)에서 모세관 현상에 의해 저온저압의 냉매로 감압된다.
상기 모세관(106)에서 감압된 저온저압의 냉매는 제3실내기(112)로 유입되어
실내에서 열을 흡열하는 열교환을 통해 저온저압의 냉매로 증발된다.
상기 제3실내기(112)에서 열교환을 통해 증발되어 토출되는 저온저압의 냉매는 제2사방변(102')을 통해 제2어큐뮬레이터(103')로 유입되어 일시적으로 저장된 후 온-오프 압축기(101')로 유입되어 고온고압의 냉매로 압축된다.
그리고 다실 공기조화기를 난방운전시 두 시스템중 하나 시스템의 냉매 흐름은인버터 압축기(101)에서 고온고압으로 압축된 고온고압의 냉매는 제1사방변(102)을 통해 제1, 제2실내기(110)(111)로 분지되어 유입된다.
상기 제1, 제2실내기(110)(111)로 유입된 고온고압의 냉매는 실내로 열을 방열하는 열교환을 통해 고압의 과냉액 냉매로 응축된다.
상기 제1실내기(110)에서 제1냉방용 전자팽창밸브(107)로, 제2실내기(111)에서 제2냉방용 전자팽창밸브(108)로 응축된 고압의 과냉액 냉매가 유입되어 팽창하면서 저온저압의 냉매로 감압된다.
상기 제1, 제2냉방용 전자팽창밸브(107)(108)에서 감압된 저온저압의 냉매는 합쳐져서 난방용 전자팽창밸브(105)로 유입되어 재차 감압된 후 제1실외열교환기(109)로 유입된다.
상기 제1실외열교환기(109)로 유입된 저온저압의 냉매는 외부 공기와의 열교환을 통해 즉, 실외에서 열을 흡열하여 저온저압의 냉매로 증발되며, 상기 증발된 저온저압의 냉매는 제1사방변(102)을 통해 제1어큐뮬레이터(103)로 유입되어 일시적으로 저장된 후 인버터 압축기(101)로 유입되어 고온고압의 냉매로 압축된다.
그리고 다른 하나의 시스템의 난방운전시 냉매 흐름은 온-오프 압축기(101')에서 고온고압으로 압축된 고온고압의 냉매는 제2사방변(102')을 통해 제3실내기(112)로 유입된다.
상기 제3실내기(112)로 유입된 고온고압의 냉매는 실내로 열을 방열하는 열교환을 통해 고압의 과냉액 냉매로 응축된다.
상기 제3실내기(112)에서 응축된 고압의 과냉액 냉매는 모세관(106)으로 유입되어 모세관(106)의 모세관 현상에 의해 저온저압의 냉매로 감압된다.
상기 모세관(106)에 의해 감압된 저온저압의 냉매는 제2실외열교환기(109')으로 유입되어 실내에서 열을 흡열하는 열교환을 통해 저온저압의 냉매로 증발된다.
상기 제2실외열교환(109')에서 증발되어 토출되는 저온저압의 냉매는 제2사방변(102')을 통해 제2어큐뮬레이터(103')로 유입되어 일시적으로 저장된 후 온-오프압축기(101')로 유입되어 고온고압의 냉매로 압축된다.
여기서 온-오프 압축기(101')에 의해 운용되는 실내기는 2개까지도 연결이 가능하며, 인버터 압축기(101)에 의해 운용되는 실내기는 2개이상도 연결이 가능하다.
이상에서 설명한 바와같이 다실 공기조화기에 인버터 압축기와 온-오프 압축기를 형성하여 상기 압축기가 2개의 시스템으로 개별적 운전되도록 함으로써 실내기를 동시에 운전시 실내기 실제 용량이 설치용량의 98%이상되므로 실제용량과 설치용량의 차이가 작아 실제용량을 실내기의 정격용량과 거의 매칭(matching)시킬 수 있어 다실 공기조화기의 성능이 향상되는 효과가 있다.
또한 다실 공기조화기를 2개의 시스템으로 개별적 운전됨으로써 한 시스템이 고장나더라도 다른 시스템으로 운전이 가능한 효과도 있다.
그리고 냉매를 감압시키는 전자팽창밸브의 개수를 줄일 수 있어 다실 공기조화기의 제조원가가 절감되는 효과도 있다.

Claims (2)

  1. 공기조화기의 성능을 향상시키기 위해 압축기에서 고온고압으로 압축되어 토출되는 냉매는 냉방시에는 제2실외열교환기로 난방시에는 제3실내기로 유입되도록 개폐되게 형성된 사방변과, 상기 사방변을 통과한 고온고압의 냉매는 냉방시에 제2실외열교환기로 유입되어 외부공기와 열교환하여 고압의 과냉액으로 응축된 냉매와 난방시에 제3실내기로 유입되어 실내공기와 열교환하여 고압의 과냉액으로 응축된 냉매를 저온저압으로 감압시키는 모세관과, 상기 모세관에 의해 저온저압으로 감압된 냉매는 냉방시에 제3실내기로 유입되어 실내공기와 열교환하여 저온저압으로 증발된 냉매와 난방시에 제2실외열교환기로 유입되어 외부공기와 열교환하여 저온저압으로 증발된 냉매는 사방변을 거쳐 압축기로 유입되도록 압축기와 사방변사이에 어큐뮬레이터를 형성한 것을 특징으로 하는 다실 공기조화기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2실외열교환기는 실외열교환기에서 제1실외열교환기와 분리되게 형성된 것을 특징으로 하는 다실 공기조화기.
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