KR0135902B1 - 다실형 냉난방 장치 및 그 운전 방법 - Google Patents

다실형 냉난방 장치 및 그 운전 방법

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다까노 야스아끼
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Abstract

본 발명은 복수대의 실외 유니트이 각종 기기류를 각각 따로 따로 제어할 수 있는 다실형 냉난방 장치를 제공하는 것을 목적으로 하며, 복수대의 실외 유니트(1)과, 복수대의 실내 유니트(5)를, 고압 가스관(12)와 저압 가스관(13)과 액관(14)로 이루어지는 유니트간 배관(11)로 연결하고, 냉방, 난방 동시 운전을 가능하게 한 다실형 냉난반 장치에 있어서, 각 실외 유니트(1a, 1b)에의 압축기(2a, 2b), 실외 팬(31a, 31b), 및 냉매 통로 절환 밸브의 각각을 별개로 제어하는 제어기를 설치한 것을 특징으로 한다.

Description

다실형 냉난방 장치 및 그 운전 방법
제1도는 본 발명의 일실시예를 도시하는 다실형 냉난방 장치의 냉매 회로도.
제2도는 냉방, 난방 혼재 운전시의 설명을 위한 다실형 냉난방 장치의 냉매 회로도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1a, 1b : 실외 유니트2a, 2b : 압축기
3a, 3b : 실외 열교환기5a, 5b, 5c : 실내 유니트
6a, 6b, 6c : 실내 열교환기7, 7a, 7b : 냉매 토출관
8, 8a, 8b : 냉매 흡입관9a, 9n 10a, 10b : 절환 밸브
11 : 유니트간 배관12 : 고압 가스관
13 : 저압 가스관14 : 액관
100 : 실외 제어기101 : 실내 제어기
200 : 통괄 제어기
본 발명은 압축기 및 실외 열교환기 등을 각각 내장한 복수대의 실외 유니트와 실외 열교환기를 각각 내장한 북수대의 실내 유니트와 유니트간 배관으로 구성되고, 복수 실을 모드 동시에 냉방 또는 난방하고, 또 동시에 1실을 냉방하고, 혹은 동시에 타실을 난방하는 다실형 냉난방 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 압축기 및 실외 열교환기 등을 각각 내장한 복수대의 실외 유니트와 실내 열교환기를 내장한 복수대의 실내 유니트를 고압 가스관과 저압 가스관과 액관으로 이루어지는 유니트간 배관으로 연결하고, 냉방, 난방 동시 운전을 가능하게 한 다실형 냉난방 장치는 알려져 있다.(미합중국 특허 제4,878,357호 명세서의 제10도 참조)
이런 종류의 다실형 냉난방 장치에서는 동작하는 실외 유니트의 대수를 실내 부하에 따라서 제어하거나, 종래 몇몇 실외 유니트에 대해 제어기로부터 정지 신호가 출력된 경우에는 이들 실외 유니트에 내장된 압축기, 실외 열교환기, 실외 팬, 및 냉매 통로 절환 밸브를 각 실외 유니트 단위로 동시에 정지한다. 이를 다실형 냉난방 장치의 시스템 전체로 고려한 경우에는 반드시 각종 기기류를 동시에 정지시키는 것이 바람직하다고는 할 수 없고, 오히려 각각 별개로 제어하는 방법이 바람직한 경우도 있다.
구체적으로 말하면 다음과 같은 것이 있다. 종래는 실외 유니트 단위, 즉 압축기의 운전과 실외 열교환기의 작용의 제어는 동시였기 때문에, 이 장치의 운전 중에 실외 열교환기의 능력만 상승시켜서 장치로서의 운전 효율(출력/입력)의 상승을 도모하고 싶어도 블가능하였다. 또, 종래, 이와 같은 제어 장치는 제안되어 있지 않다.
그래서, 본 발명의 목적은 상술한 종래의 기술이 갖는 과제를 해소하고, 복수대의 실외 유니트에 내장된 각종 기기류를 각각 따로 따로 제어할 수 있는 다실형 냉난방 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 제1 발명은, 압축기, 실외 팬, 실외 열 교환기, 및 냉매 통로 절환 밸브를 각각 내장한 복수대의 실외 유니트 유니트와, 실내 열교환기를 각각 내장한 복수대의 시내 유니트를, 고압 가스관과 저압 가스관과 액관으로 이루어지는 유니트간 배관으로 연결하여 냉매 사이클을 형성하여, 상기 각 실내 유니트가 냉방 운전과 난방 운전을 독립하여 선택 가능하게 한 다실형 냉난방 장치에 있어서, 상기 각 실외 유니트에 내장된 압축기, 실외 팬, 실외 열교환기 및 냉매 통로 절환 밸브의 각각을 별개로 제어하는 제어기를 설치한 것을 특징으로 한다.
제2 발명은, 제어기에 대해 냉방 운전시 혹은 난방 운전 중에 실내 부하에 따라서 몇개의 실외 유니트를 정지하는 신호가 출력되면 그 실외 유니트 내의 압축기의 운전은 정지하지만 그 실외 유니트 내의 실외 열교환기에는 냉매가 흐르도록, 실외 유니트의 냉매 통로 절환 밸브를 절환하고 또 실외 열 교환기의 실외 팬을 구동시키는 것을 특징으로 한다.
제3 발명은, 제어기는 실내 부하에 따라서 각 실외 유니트가 각 압축기를 차례로 운전 제어하는 신호를 출력하고, 또 각 실외 유니트의 각 실외 열 교환기 및 냉매 통로 절환밸브는 냉매 사이클의 상태에 따라서 제어되는 것을 특징으로 한다.
제4 발명은, 냉매 사이클에는 이 냉매의 가스 결핍 검지 센서를 구비하고, 가스 결핍이 검지되면 제어기는 정지 신호가 출력된 실외 유니트의 열 교환 능력을 저하시키는 것 또는 그 저하에 의해서도 가스 결핍이 해소되지 않는 경우에는 이 실외 유니트의 운전을 완전히 정지시키는 것을 특징으로 한다.
제5 발명은, 제어기는 냉난방 혼재 운전시에 몇개의 실외 유니트의 압축기의 운전은 계속하고, 냉방 부하와 난방 부하가 대략 같은 경우에는 그 실외 열교환기로 냉매를 흐르지 않도록 냉매 통로 절환 밸브를 절환하고, 이 실외 열교환기의 실외 팬의 운전을 정지하는 것을 특징으로 한다.
제6 발명은, 압축기, 실외 팬, 실외 열교환기, 및 냉매 통로 절환 밸브를 각각 내장한 복수대의 실외 유니트와, 실내 열교환기를 각각 내장한 복수대의 실내 유니트를, 고압 가스관과 저압 가스관과 액관으로 이루어지는 유니트간 배관으로 연결하여 냉매 사이클을 형성하여 각 실내 유니트가 냉방 운전과 난방 운전을 독립하여 선택 가능하게 한 다실형 냉난방 장치의 운전 방법에 있어서, 냉방 운전시 및 난방 운전시에 실내 부하에 따라서 몇개의 실외 유니트에 대해서 정지 신호가 출력되면 그 실외 유니트의 압축기의 운전을 정지하면서 그 실외 유니트의 실외 열교환기에는 냉매가 흐르도록, 냉매 통로 절환 밸브를 절환하고, 또 그 실외 열교환기의 실외팬을 구동하는 것을 특징으로 한다.
제7 발명은, 운전 중의 실내 유니트의 냉매의 가스 결핍을 검출하는 가스 결핍센서를 설치하고, 이 센서로부터의 신호를 기초로 하여 정지 신호의 출력을 받은 실외 유니트에서는 이 실외 유니트의 압축기의 운전을 정지하고 또 이 실외 유니트의 실외 열교환기의 열교환 능력을 저하시키는 것 또는 이 저하에 의해서도 상기 가스 결핍이 해소되지 않는 경우에는 이 실외 유니트의 운전을 완전 정지하는 것을 특징으로 한다.
제8 발명은 압축기, 실외 팬, 실외 열교환기, 및 냉매 통로 절환 밸브를 각각 내장한 복수대의 실외 유니트와 실외 열교환기를 각각 내장한 복수대의 실내 유니트를, 고압 가스관과 저압 가스관과 액관으로 이루어지는 유니트간 배관으로 연결하여 냉매 사이클을 형성하여 각 실내 유니트가 냉방 운전과 난방 운전을 독립하여 선택 가능하게 한 다실형 냉난방 장치의 운전 방법에 있어서, 한 쪽 실내 유니트가 냉방을, 다른 쪽 실내 유니트가 난방을 하는 냉난방 혼재 운전시에 몇개의 실외 유니트의 압축기를 운전하면서 냉방 부하와 난방 부하가 대략 같은 경우에는 그 실외 유니트의 실외 열교환기의 냉매가 흐르지 않도록 냉매 통로 절환 밸브를 절환하고, 또 그 실외 열교환기의 실외 팬의 운전을 정지하는 것을 특징으로 한다.
전실을 모두 동시에 냉방하는 경우에는 각 실외 열교환기의 절환 밸브와 각 실내 열교환기의 절환 밸브를 냉방 상태로 설정함으로써 압축기로부터 토출된 고압 가스 냉매는 토출관으로부터 고압 가스관을 거쳐서 각 실외 열교환기에 병류하여 여기서 응축 액화된다 이 액화된 고압 가스 냉매는 밸브 개도가 대략 완전 개방 상태의 보조 냉매 감압기, 액관을 거쳐서 각 실내 유니트의 냉매 감압기에 분배되고, 이들 냉매 감압기에서 감압되어 저압의 액체 냉매로 된다. 그런 후, 이 저압의 액체 냉매는 각 실내 열교환기에서 증발 기화한 후, 저압 가스관과 압축기의 흡입관을 차례로 거쳐서 압축기에 흡입된다. 이와 같이 증발기로서 작용하는 각 실내 열교환기로 전실이 모두 냉방된다.
또, 전실을 동시에 난방하는 경우에는 각 실외 열교환기의 절환 밸브와 각 실내 열교환기의 절환 밸브를 난방 상태로 설정함으로써 압축기로부터 토출된 고압 가스 냉매는 토출관과 고압 가스관을 차례로 거쳐서 각 실내 열교환기로 분배되어 여기서 각각 응측 액화된다. 이 액화된 고압 냉매는 각 실내 유니트의 냉매 감압기(이 냉매 감압기의 밸브 개도는 대략 완전 개방 상태로 설정되어 있다)를 거쳐서 액관으로 합류된다. 이런 후, 각 실외 유니트의 보조 감압기에서 감압된 후, 각 실외 열교환기로 흐르고 각각 증발 기화하고, 냉매 흡입관을 거쳐서 압축기로 흡입된다. 이와 같이 응축기로서 작용하는 각 실내 열교환기로 전실이 모두 난방된다.
또, 동시에 임의의, 예를 들면 2실을 냉방하는 경우에는 복수의 실외 유니트에 있어서 한 쪽 실외 유니트의 실외 열교환기의 절환 밸브를 냉방상태로 설정하는 동시에 다른 쪽 실외 유니트의 실외 열교환기의 절환 밸브를 닫고, 또 냉방하는 실내 유니트의 실내 열교환기의 절환 밸브를 냉방 상태로 설정하는 동시에 난방하는 실내 유니트의 실내 열교환기의 절환 밸브를 난방 상태로 설정한다. 이로써, 각 실외 유니트의 압축기로부터 토출된 냉매의 일부가 한 쪽 실외 유니트의 실외 열교환기에만 흐르도록 나머지 냉매가 고압 가스관을 거쳐서 난방하는 실내 실외 열교환기니트의 실내 열교환기로 흘러서 이 실내 열교환기와 실외 열교환기로 응축 액화된다. 그리고, 이들 열교환기에서 응측 액화된 냉매는 액관을 거쳐서 각 실내 유니트의 냉매 감압기에 분배된 후, 각 실내 열교환기에서 증발 기화하고, 그런 후, 저압 가스관과 냉매 흡입관을 차례로 거쳐서 압축기로 흡입된다. 이와 같이 응축기로서 작용하는 실내 열교환기에서 1실이 난방되고, 증발기로서 작용하는 다른 실내 열교환기로 2실이 냉방된다.
냉방 혹은 난방 운전시에 있어서, 실내 부하가 감소한 때에는 몇몇 실외 유니트에 운전의 정지 신호가 출력된다. 이리하여 이 발명에 따르면, 정지할 실외 유니트의 압축기의 운전은 정지하여도, 그 실외 열교환기에는 냉매가 흐르도록 제어한다. 이렇게 하면 그 정지할 실외 열교환기를 유효하게 이용하여 시스템의 효율화를 도모할 수 있다.
또, 한 쪽 실내 유니트가 냉방 운전을, 다른 쪽 실내 유니트가 난방 운전을 하는 냉난방 혼재 운전시에는 실외 열교환기의 능력이 적어도 되므로, 실외 유니트의 압축기의 운전은 계속해도 몇몇 실외 열교환기의 운전을 정지한다. 이 경우에는 실외 열교환기에 냉매가 흐르지 않도록 함으로써 시스템의 효율을 개선할 수 있다.
단, 냉방, 난방 운전시에 있어서, 냉매 사이클 내에 냉매 부족이 발생한 경우에는 정지할 실외 유니트의 열교환 능력을 저하시키고, 그래도 냉매 부족 (가스 결핍)이 해소되지 않는 경우에는 이 실외 유니트의 운전을 완전 정지시키는 것이 바람직하므로 그와 같이 완전 정지하는 기능을 갖게 하고 있다.
이하, 본 발명의 일실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
제1도에 이어서, 1a, 1b는 실외 유니트를 도시하고, 각각의 실외 유니트(1a, 1b)에는 압축기(2a, 2b), 실외 열교환기(3a, 3b), 실외 팬(31a, 31b), 및 기액 분리기(4a, 4b)가 설치되어 있다.
또, 5a, 5b, 5c는 실내 유니트를 도시하고, 각각의 실내 유니트에는 실내 열교환기(6a, 6b, 6c)가 설치되어 있다.
실외 유니트(1a, 1b)와 실내 유니트(5a, 5b, 5c)는 유니트간 배관(11)으로 접속되어 있다.
유니트간 배관(11)은 고압 가스관(12)와 저압 가스관(13)과 액관(14)으로 구성되고 각 실내 유니트(5a, 5b, 5c), 각 실외 유니트(1a, 1b), 및 유니트간 배관(11)으로 냉매 사이클리 형성되어 있다. 고압 가스관(12)은 냉매 토출관(7a, 7b)을 통하여 압축기(2a, 2b)에 접속되는 동시에 절환 밸브(9a, 9b)를 거쳐서 실외 열교환기(3a, 3b)에 접속되고, 또 절환 밸브(15a, 15, 15c)를 거쳐서 실내 열교환기(6a, 6b, 6c)에 접속되어 있다.
저압 가스관(13)은 냉매 흡입관(8a, 8b)을 통하여 기액 분리기(4a, 4b)에 접속되는 동시에, 절환 밸브(10a, 10b)를 거쳐서 실외 열교환기(3a, 3b)에 접속되고, 또 절환 밸브(16a, 16b, 16c)를 거쳐서 실내 열교환기(6a, 6b, 6c)에 접속되어 있다. 또, 액관(14)은 전동식 팽창 밸브 등의 보조 냉매 감압기(18a, 18b)를 거쳐서 실외 열교환기(3a, 3b)에 접속되고, 또 전동식 팽창 밸브 등의 감압기(17a, 17b, 17c)를 거쳐서 실내 열교환기(6a, 6b, 6c)에 접속되어 있다.
여기서, 보조 냉매 감압기(18a, 18b)의 밸브 개도는 실외 열교환기(3a, 3b)가 증발기로서 작용하는 경우에 조정되고, 이 실외 열교환기(3a, 3b)가 응축기로서 작용하는 경우에 대략 완전 개방으로 설정된다.
한편, 냉매 감압기(17a, 17b, 17c)의 밸브 개도는 실내 열교환기(6a, 6b, 6c)가 증발기로서 작용하는 경우에 대략 완전 개방으로 설정되고, 실내 열교환기(6a, 6b, 6c)가 응축기로서 작용하는 경우로 조정된다.
실외 유니트(1a, 1b)에는 이 실외 유니트(1a, 1b)에 내장된 압축기(2a, 2b), 실외 열교환기(3a, 3b), 절환 밸브(9a, 9b, 10a, 10b), 보조 냉매 감압기(18a, 18b), 실외 팬(31a, 31b) 등의 제어를 행하는 제어기(이하 『실외 제어기』라 함)(100a, 100b)가 설치되어 있다.
실내 유니트(5a, 5b, 5c)에는 이 실내 유니트(5a, 5b, 5c)에 내장된 실내 열교환기(6a, 6b, 6c), 절환 밸브(15a, 15b, 15c, 16a, 16, 16c), 냉매 감압기(17a, 17b, 17c)의 제어를 행하는 제어기(이하, 『실내 제어기』라 함)(101a, 101b, 101c)가 설치되어 있다. 또, 이 실내 제어기(101a, 101b, 101c)는 실내의 공기 부하를 검출하는 센서(도시 않음)로부터의 신호를 받고, 후술하는 통괄 제어기에 그 신호를 출력하도록 되어 있다.
이들 각 실내외 제어기(100a, 100b, 101a, 101b, 101c)에는 이들 제어기를 통괄적으로 제어하기 위한 통괄 제어기(200)가 접속되어 있다.
이 통괄 제어기(200)는 실내 제어기(101a, 101b, 101c)로부터 보내져 오는 요구 부하 신호(공조 부하 신호)를 받아서 이에 대응하도록 실외 제어기(100a, 100b)로 구동 제어 신호를 출력한다.
이 실내 제어기(101a, 101b, 101c)로부터의 요구 부하 신호가 통괄 제어기(200)로 보내져 오면 이 통괄 제어기(200)는 실외 제어기(100a, 100b)에 대해 후술하는 바와 같이 압축기(2a, 2b), 실외 팬(31a, 31b), 및 냉매 통로의 각 절환 밸브를 동시에, 혹은 각각 따로 따로 구동 제어한다.
다음에 운전 동작을 설명한다.
전실을 동시에 냉방하는 경우에는 실외 열교환기(3a, 3b)의 각각의 한 쪽 절환 밸브(9a, 9b)를 개방하는 동시에, 다른 쪽 절환 밸브(10a, 10b)를 닫고, 또 실내 열교환기(6a, 6b, 6c)의 한 쪽 절환 밸브(15a, 15b, 15c)를 닫는 동시에 다른 쪽 절환 밸브(16a, 16b, 16c)를 개방한다.
또, 보조 냉매 감압기(18a, 18b)의 밸브 개도는 대략 완전 개방 상태로 설정된다. 냉매 감압기(17a, 17b, 17c)의 밸브 개방도는 각 실내 유니트(5a, 5b, 5c)의 냉방 부하에 따라서 조정된다.
이에 따르면, 압축기(2a, 2b)로부터 토출된 고압의 가스 냉매는 토출관(7a, 7b), 고압 가스관(12), 절환 밸브(9a, 9b), 실외 열교환기(3a, 3b)로 차례로 흘러서 여기서 응축 액화된다. 이 액화된 고압의 냉매는 밸브 개도가 대략 완전 개방 상태의보조 냉매 감압기(18a, 18b) 및 액관(14)를 거쳐서 각 실내 유니트(5a, 5b, 5c)의 냉매 감압기(17a, 17b, 17c)에 분배되어 이들 냉매 감압기에서 감압된 저압의 액체 냉매로 된다. 이 저압의 액체 냉매는 각 실내 열교환기(6a, 6b, 6c)에서 증발 기화되어 각각 절환 밸브(16a, 16b, 16c), 저압 가스관(13), 흡입관(8a, 8b), 기액 분리기(4a, 4b)를 차례로 거쳐서 압축기(2a, 2b)에 흡입된다.
이에 따르면 각 실내 열교환기(6a, 6b, 6c)가 증발기로서 작용하므로 전실이 동시에 냉방된다.
거꾸로, 전실을 동시에 난방하는 경우에는 실외 열교환기(3a, 3b)의 한 족 절환 밸브(9a, 9b)를 닫는 동시에 다른 쪽 절환 밸브(10a, 10b)를 열고, 또 실내 열교환기(6a, 6b, 6c)의 한 쪽 절환 밸브(15a, 15b, 15c)를 개방하는 동시에 다른 쪽 절환 밸브(16a, 16b, 16c)를 닫는다.
또, 보조 냉매 감압기(18a, 18b)의 밸브 개도는 실외 유니트(1a, 1b)의 운전 부하에 따라서 조정되고, 냉매 감압기(17a, 17b, 17c)의 밸브 개도는 대략 완전 개방 상태로 설정된다.
이로써, 압축기(2a, 2b)로부터 토출된 고압의 가스 냉매는 냉매 토출관(7a, 7b), 고압 가스관(12)를 차례로 거쳐서 절환 밸브(15a, 15b, 15c), 실내 열교환기(6a, 6b, 6c)로 분배되고, 여기서 각각 응축 액화한 후, 각 냉매 감압기(17a, 17b, 17c)에서 감압되고, 액관(14)에서 합류되고 그 후, 실외 열교환기(3a, 3b)에서 증발 기화한 후, 절환 밸브(2a, 2b)에 흡입된다.
이에 따르면, 각 실내 열교환기(6a, 6b, 6c)가 응축기로서 작용하므로 전실이 동시에 난방된다.
또, 동시에 임의의, 예를 들면 2실을 냉방하고 1실을 난방하는 경우에는 실외 열교환기(3a)의 한 쪽 절환 밸브(9a)를 개방하는 동시에 다른 쪽 절환 밸브(10a)와 실외 열교환기(3b)의 양쪽의 절환 밸브(9b, 10b)를 닫고, 또 냉방하는 실내 유니트(5a, 5c)의 한 쪽 절환 밸브(15a, 15c)를 닫는 동시에 다른 쪽 절환 밸브(16a, 16c)를 개방하고, 또 난방하는 실내 유니트(5b)의 한 쪽 절환 밸브(15b)를 개방하는 동시에 다른 쪽 절환 밸브(16b)를 닫는다.
이로써, 압축기(2a, 2b)로부터 토출된 냉매는 그 일부가 토출관(7a), 절환 밸브(9a)를 차레로 거쳐서 실외 열교환기(3a)로 흐르는 동시에 나머지 냉매가 고압 가스관(12)를 거쳐서 난방하는 실내 유니트(5b)의 절환 밸브(15b), 실내 열교환기(6b)로 흐르고, 이 실내 열교환기(6b)와 실외 열교환기(3a)에서 응축 액화된다. 그리고, 이들 열교환기(6b, 3a)에서 응축 액화된 냉매는 액관(14)를 거쳐서 실내 유니트(5a, 5c)의 냉매 감압기(17a, 17c)에서 감압된 후, 각각의 실내 열교환기(6a, 6c)에서 증발 기화되고, 그런 후, 각 절환 밸브(16a, 16c)를 거쳐서 저압 가스관(13)에서 합류되고, 흡입관(8a, 8b), 기액 분리기(4a, 4b)를 차례로 거쳐서 압축기(2)에 흡입된다.
이에 따르면, 실내 열교환기(6b)가 응축기로서 작용하므로 그 1실이 난방되고, 다른 실내 열교환기(6a, 6c)가 증발기로서 작용하므로 다른 2실이 냉방된다.
1실을 냉방하고, 2실을 난방하는 경우에는 보조 냉매 감압기(18a)를 작동시킴으로써 가능하다.
예를 들면, 실내 유니트(5b)에서 냉방하고, 실내 유니트(5a, 5c)에서 난방하는 경우는 실외 열교환기(3a)의 한 쪽 절환 밸브(10a)를 개방하는 동시에 다른 쪽 절환 밸브(9a, 9b, 10b)를 닫고, 또 냉방하는 실내 유니트(5b)의 한 족 절환 밸브(15b)를 닫는 동시에 다른 쪽 절환 밸브(16a)를 개방하고, 또 난방하는 실내 유니트(5a, 5c)의 한 쪽 절환 밸브(15a, 15c)를 개방하는 동시에 다른 쪽 절환 밸브(16a, 16c)를 닫는다.
이로써, 압축기(2a, 2b)로부터 토출된 냉매는 토출관(7a, 7b), 고압 가스관(12)를 차례로 거쳐서 졀환 밸브(15a, 15c)로 분배되고, 각각의 실내 열교환기(6a, 6c)로 응축 액화된다. 그리고, 이 액화된 냉매는 냉매 감압기(17a, 17c)에 의해 과냉각 제어되어 액관(14)으로 흐른다. 이 액관 중의 액체 냉매의 일부는 냉매 감압기(17b)에서 감압된 후에 실내 열교환기(6b)에서 증발 기화되고, 또 나머지 액체 냉매는 보조 냉매 감압기(18a)에서 감압된 후에 실외 열교환기(3a)에서 증발 기화되고, 흡입괌(8a, 8b), 기액 분리관(4a, 4b)를 차례로 거쳐서 압축기(2)에 흡입된다.
이에 따르면, 실내 열교환기(6a, 6c)가 응축기로서 작용하므로 그 2실이 난방되고, 다른 실내 열교환기(6b)가 증발기로서 작용하므로 나머지 1실이 냉방된다.
또, 전실 난방 운전시에 증발기로서 작용하고 있는 실외 열교환기(3a, 3b)에 착상한 경우에는 제상 운전을 행한다.
이 경우에는 한 쪽 절환 밸브(9a)를 개방하는 동시에, 다른 쪽 절환 밸브(10a)를 닫고 한 쪽 실외 열교환기(3a)에 토출관(7)으로부터 고온 토출 냉매의 일부를 유도함으로써 이 실외 열교환기(3a)의 제상을 행한다. 그 후, 이 한 쪽 절환 밸브(9a)를 닫는 동시에 다른 쪽 절환 밸브(10a)를 개방하고 또 절환 밸브(10b)를 닫아서 다른 쪽 실외 열교환기(3b)에 토출관(7)으로부터 고온 토출 냉매의 일부를 유도함으로써 이 실외 열교환기(3b)의 제상을 행한다.
이에 따르면, 실외 열교환기(3a, 3b)를 교대로 제상하면서 전실 난방 운전을 계속하여 행할 수 있다.
다음에, 이 실시예의 특징에 대해 설명한다.
이 실시예에 따르면 복수대의 실외 유니트 중 몇몇 실외 유니트의 열교환기를 제상하는 경우에, 다른 쪽 실외 유니트의 실외 열교환기에 대해서는 동작을 정지하지 않는 점에 특징을 갖는다.
냉방 운전에 있어서 실내 부하가 감소하여 어느 한 쪽의 실외 유니트의 운전을 정지시키는 경우, 종래에는 통괄 제어기(200)로부터 실외 유니트(1a)에 정지 신호가 출력되면 실외 제어기(100a)는 실외 유니트 단위로, 이에 포함되는 각종 기기(예를들면 압축기나 실외 열교환기 등)의 동작을 모두 정지한다.
이래서는 냉방 운전시에 정지된 실외 유니트(1a)의 실외 열교환기(3a)를 유효하게 이용할 수가 없다.
이 때문에, 이 실시예에 따르면, 예를 들어 냉방 부하가 감소하여 실내 제어기(101a, 101b, 101c)로부터 통괄 제어기(200)를 거쳐서 실외 유니트(1a)에 정지 신호가 출력된 경우, 실외 제어기(100a)는 실외 유니트(1a)에 대해 다음과 같은 제어를 행한다. 즉, 압축기(2a)의 운전은 정지하지만 절환 밸브(9a), 및 냉매 감압기(18a)를 열어서 실외 팬(31a)을 구동한다.
이에 의하면, 실외 열교환기(3a) 만큼 열교환기의 총 용량이 증대되므로 고압 냉매의 압력을 낮게 억제할 수 있다. 따라서, 시스템 효율을 개선할 수 있다.
예를 들면, 압축기(2b)가 10 마력이고, 실외 열교환기(3b)의 용량이 10마력인 경우에, 고압 냉매의 압력이 약 18㎏/㎠라고 하고, 또 실외 열교환기(3a)(10 마력)가 작동하여 실외 열교환기(3a, 3b)의 총 용량이 20 마력으로 되었다고 하면 고압 냉매의 압력은 약 13㎏/㎠로 억제된다. 따라서, 그 만큰 시스템 효율을 개선할 수 있다.
또, 이 경우에, 실외 열교환기(3a)의용량은 실외 팬(31a)의 속도 조절이나 냉매 감압기(18a)의 개도 조절에 의해 조정된다.
이상의 제어에 있어서, 고압 냉매의 압력을 너무 낮추거나 하면 배관 경로 내에 냉매가 잔류하고, 실내 유니트 및 또는 냉동 사이클에 가스 결핍 상태가 발생할 우려가 있다. 여기서, 가스 결핍 상태라 함은 다음과 같은 것이다. 예를 들면, 냉방시의 실내 유니트(5a) 내의 열교환기(6a)의 입구측 온도 센서(가스 결핍 센서)(80a)에서 검출되는 값과 출구측 온도센서(가스 결핍 센서)(81a)에서 검출되는 값과의 차가 소정 이상이 되면, 냉매 감압기(17a)를 개방하려 하지만, 이 개도가 소정치 이상이 된 경웅 이다. 가스 결핍 상태가 발생할 우려가 있는 경우에는 상기와 같은 제어는 행하지 않는다.
또, 냉방 운전에 있어서, 외기 온도가 극단적으로 낮거나 하면 고압 냉매의 압력이 상승하기 어렵게 되며, 실내 유니트에 가스 결핍 상태가 발생하기 쉬워진다. 이 경우에, 이 실시예에 따르면, 별개로 제어하여 실외 열교환기의 운전 대수를 적게 함으로써(열교환 능력을 저하시킴으로써) 고압 냉매의 압력을 상승시켜서 회로 내에 체류하는 냉매를 밀어 흐르게 함으로써 가스 결핍 상태를 해소할 수 있다. 또, 이것으로도 가스 결핍 상태가 해소되지 않는 경우에는 실외 유니트의 운전을 정지한다.
난방 운전시에 있어서, 실내 제어기(101a, 101b, 101c)로부터 통괄 제어기(200)을 거쳐서 실외 유니트(1a)의 정지 신호가 출력된 경우에는 실외 제어기(100a)는 다음과 같은 제어를 행한다. 즉, 압축기(1a)의 운전은 정지하지만 절환 밸브(9b), 및 냉매 감압기(18a)를 개방하여 실외 팬(31a)를 구동한다.
이에 따르면, 실외 열교환기(3a) 만큼 열교환기의 총 용량이 증대되므로 실외 열교환기(3a, 3b)에서의 증발 온도를 높일 수 있고, 시스템의 고효율화를 도모할 수 있다.
다음에, 한 쪽 실내 유니트에서 냉방을, 다른 쪽 실내 유니트에서 난방을 행하는 냉난방 혼재 운전에 대해 설명한다.
제2도를 참조하여 예를 들면, 실내 열교환기(6a;12마력)이 난방 운전하고, 그 밖의 실내 열교환기(6a;5마력, 6a;2마력)이 냉방 운전하고 있다고 한다. 이 경우에, 압축기(2a, 2b)의 운전 마력은 12마력을 요하고, 예를 들면 압축기(2a)가 10마력, 압축기(2b)가 2마력의 운전으로 된다. 그러나, 상기 구성에 의하면 실외 열교환기(3a, 3b)의 운전은 냉방, 난방 운전이 상쇄되어 실외 유니트 전체로서의 열교환 용량은 5마력[=12-(5+2)] 상당의 운전이면 되게 된다.
이 경우에, 압축기(2a, 2b)는 양방을 운전하고, 실외 열교환기는 한 쪽 실외 열교환기(3a) 만큼 운전한다.
즉, 구체적으로는 다른 쪽의 실외 열교환기(3b)실외 열교환기 냉매가 흐르지 않도록 절환 밸브(9b, 10a, 18b)를 완전 개방하고, 실외 팬(31b)을 정지한다. 이에 따르면, 년간을 통하여 냉난방 혼재 운전이 요구되는 경우에, 미리 압축기를 부하에 맞춘 용량의 한정해 두는 한편, 실외 열교환기의 용량은 작게 설정해 두는 등이 가능하다.
요컨대, 이 실시에에 따르면, 복수대의 실외 유니트의 압축기, 실외 팬, 및 냉매 통로 절환 밸브를 별개로 제어하는 통괄 제어기를 구비하므로 효율 개선을 위한 여러가지 운전이 가능해진다는 효과를 발한다.
또, 상기 실시에에 있어서는 수열원 열교환기나 보일러 부설 열교환기 등을 연결해 두면 전력 수요 피크시에 수열원 열교환기로 절환하거나 동절기 보조용으로 보일러 부설 열교환기로 절환하거나 함으로써 시스템의 고효율화와 동시에 에너지 절약화를 달성할 수가 있다.
이상, 일실시예를 기초로 하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 상기 실시에에서는 실외 유니트 단위로, 압축기, 실외 열교환기 등을 내장하고 있으나, 본 발명과 같이, 각각을 별개로 제어하는 것에서는, 소위 실외 유니트라는 틀을 뛰어 넘어서 각 실외 유니트의 압축기 끼리를 묶어서 운전 제어하는 압축기군, 각 실외 유니트의 실외 열교환기 끼리를 묶어서 운전 제어하는 실외 열교환기군 등의 구별도 가능하다. 이와 같은 군 제어를 행하는 경우에는 통괄 제어기 및 실외 제어기로부터 실내의 냉난방 부하에 따라서 각 실외 유니트의 압축기에 대해 차례로 운전을 제어하는 신호가 출력된다. 이 때, 각 실외 유니트의 각 실외 열교환기, 각종 절환 밸브, 실외 팬, 각 감압기는 냉매 사이클의 상태에 따라서 차례로 제어된다.
이상의 설명으로 부터 명백한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 복수대의 실외 유니트의 압축기, 실외 팬, 및 냉매 통로 절환 밸브를 개별적으로 제어하는 통괄 제어기를 구비하므로 예를 들면 냉방, 혹은 난방 운전시에 실내 부하가 감소하여 몇개의 실외 유니트의 운전을 정지하는 경우에도, 정지할 실외 유니트의 압축기의 운전은 정지해도 실외 열교환기에는 냉매를 흘리므로 그 정지할 실외 열교환기를 유효하게 이용하여 시스템의 효율을 개선할 수 있다.
또, 운전중에 실내 유니트에 냉매 부족이 발생하는 경우에는 정지할 실외 유니트의 운전을 완전 정지하므로 그에 기인하는 문제는 해소할 수 있다.
또, 냉난방 혼재 운전에는 몇개의 실외 유니트의 실외 열교환기에는 냉매를 보내지 않도록 하므로 효율 좋은 운전이 가능해진다.

Claims (7)

  1. 압축기, 실외 팬, 실외 열교환기, 및 냉매 통로 절환 밸브를 각각 내장한 복수대의 실외 유니트와, 실외 열교환기를 각각 내장한 복수대의 실내 유니트를, 고압 가스관과 저압 가스관과 액관으로 이루어지는 유니트간 배관으로 연결하여 냉매 사이클을 형성하여, 상기 각 실내 유니트가 냉방 운전과 난방 운전을 독립하여 선택 가능하게 한 다실형 냉난방 장치에 있어서, 상기 각 실외 유니트에 내장된 압축기, 실외 팬, 실외 열교환기, 및 냉매 통로 절환 밸브의 각각을 별개로 제어하는 제어기를 설치하는 것을 특징으로 하는 다실형 냉난방 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어기에 대해 냉방 운전시 혹은 난방 운전 중에 실내 부하에 따라서 몇개의 실외 유니트를 정지하는 신호가 출력되면 그 실외 유니트 내의 압축기의 운전은 정지하지만 그 실외 유니트 내의 실외 열교환기에는 냉매가 흐르도록, 상기 실외 유니트의 냉매 통로 절환 밸브를 절환하고 또 상기 실외 열교환기의 실외 팬을 구동시키는 것을 특징으로 하는 다실형 냉난방 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 냉매 사이클에는 이 냉매의 가스 결핍 검지 센서를 구비하고, 가스 결핍이 검지되면 상기 제어기는 정지 신호가 출력된 실외 유니트의 열 교환 능력을 저하시키는 것 또는 그 저하에 의해서도 가스 결핍이 해소되지 않는 경우에는 그 실외 유니트의 운전을 완전히 정지시키는 것을 특징으로 하는 다실형 냉난방 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어기는 한 쪽 실내 유니트가 냉방을, 다른 쪽 실내 유니트가 난방을 하는 냉난방 혼재 운전시에 몇개의 실외 유니트의 압축기의 운전은 계속하고, 냉방 부하와 난방 부하가 대략 같은 경우에는 그 실외 열교환기로 냉매가 흐르지 않도록 상기 냉매 통로 절환 밸브를 절환하고, 그 실외 열교환기의 실외 팬의 운전을 정지하는 것을 특징으로 하는 다실형 냉난방 장치.
  5. 압축기, 실외 팬, 실외 열교환기, 및 냉매 통로 절환 밸브를 각각 내장한 복수대의 실외 유니트와, 실외 열교환기를 각각 내장한 복수대의 실내 유니트를, 고압 가스관과 저압 가스관과 액관으로 이루어지는 유니트간 배관으로 연결하여 냉매 사이클을 형성하여, 상기 각 실내 유니트가 냉방 운전과 난방 운전을 독립하여 선택 가능하게 한 다실형 냉난방 장치의 운전 방법에 있어서, 냉방 운전시 및 난방 운전시에 실내 부하에 따라서 몇개의 실외 유니트에 대해서 정지 신호가 출력되면 그 실외 유니트의 압축기의 운전은 정지하면서 그 실외 유니트의 실외 열교환기에는 냉매가 흐르도록, 상기 냉매 통로 절환 밸브를 절환하고, 또 그 실외 열교환기의 실외 팬을 구동시키는 것을 특징으로 하는 다실형 냉난방 장치의 운전방법.
  6. 제5항에 있어서, 운전 중의 실내 유니트의 냉매의 가스 결피을 검출하는 가스 결핍 센서를 설치하고, 이 센서로부터의 신호를 기초로 하여 정지 신호의 출력을 받은 실외 유니트에서는 그 실외 유니트의 압축기의 운전을 정지하고 또 실외 유니트의 실외 열교환기의 열교환 능력을 저하시키는 것 또는 이 저하에 의해서도 상기 가스 결핍이 해소되지 않는 경우에는 그 실외 유니트의 운전을 완전 정지하는 것을 특징으로 하는 다실형 냉난방 장치의 운전 방법.
  7. 압축기, 실외 팬, 실외 열교환기, 및 냉매 통로 절환 밸브를 각각 내장한 복수대의 실외 유니트와, 실외 열교환기를 각각 내장한 복수대의 실내 유니트를, 고압 가스관과 저압 가스관과 액관으로 이루어지는 유니트간 배관으로 연결하여 냉매 사이클을 형성하여 상기 각 실내 유니트가 냉방 운전과 난방 운전을 독립하여 선택 가능하게 한 다실형 냉난방 장치의 운전 방법에 있어서, 한 쪽 실내 유니트가 냉방을, 다른 쪽 실내 유니트가 난방을 하는 냉난방 혼재 운전시에 몇개의 실외 유니트의 압축기를 운전하면서 냉방 부하와 난방 부하가 대략 같은 경우에는 그 실외 유니트의 실외 열교환기로 냉매가 흐르지 않도록 냉매 통로 절환 밸브를 절환하고, 또 그 실외 열교환기의 실외 팬의 운전을 정지하는 것을 특징으로 하는 다실형 냉난방 장치의 운전 방법.
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