KR100621881B1

KR100621881B1 - 공기조화기

Info

Publication number: KR100621881B1
Application number: KR1020050031834A
Authority: KR
Inventors: 미치요시 쿠사카
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-12-14
Filing date: 2005-04-18
Publication date: 2006-09-19
Also published as: JP2006170488A; KR20060067087A; JP3984258B2

Abstract

간단한 구성으로 부하에 맞는 운전이 가능한 공기조화기에 관한 것으로서, 공기조화기(1)는 2개의 압축기(4, 5)를 구비하며 고단측 압축기(5)의 제2 흡입분기관(9) 중도에는 흡입측 역지밸브(10)가 설치되어 있다. 또한, 각 압축기(4, 5)의 토출분기관(13, 14)은 냉매가 토출측 역지밸브(15, 18)를 통과한 후 합류하도록 구성되어 있다. 저단측 압축기(4)의 토출분기관(13)에서는 바이패스 배관(16)이 추가로 연장되고 이 바이패스 배관(16)은 제2 흡입분기관(9)에 연결되어 있다. 이 바이패스 배관(16) 중도에는 개폐밸브(17)가 설치되어 있다.

Description

공기조화기{Air conditioner}

도 1은, 본 발명의 실시 형태에서의 공기조화기의 시스템 구성을 보인 도면이고,

도 2는, 1단 압축을 실시할 때의 냉매의 순환 경로를 보인 도면이고,

도 3은, 2단 압축을 실시할 때의 냉매의 순환 경로를 보인 도면이고,

도 4는, 병렬 압축을 실시할 때의 냉매의 순환 경로를 보인 도면이다.

****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명****

1 공기조화기

4 저단측 압축기(제1 압축기)

5 고단측 압축기 (제2 압축기)

6 흡입배관

8 흡입분기관(일측 흡입분기관)

9 흡입분기관(타측 흡입분기관)

10 흡입측 역지밸브

11 토출배관

13 토출분기관(일측 토출분기관)

14 토출분기관(타측 토출분기관)

15, 18 토출측 역지밸브

16 바이패스 배관

17 개폐밸브

20 사방밸브

22 실내열교환기

24 팽창밸브(실내측 감압수단)

25 팽창밸브(실외측 감압수단)

26 실외열교환기

28 제어부

본 발명은 2단 압축이 가능한 공기조화기에 관한 것이다.

냉방 운전과 난방 운전의 절환이 가능한 공기조화기에는 압축기를 직렬로 배치한 것이 있다(일본국 특허공개공보 평 2-213652호 및 일본국 특허공개공보 평10-111031호 참조). 일본국 특허공개공보 평 2-213652호에에 개시되어 있는 공기조화기는, 저단측 압축기와 고단측 압축기와 응축기와 중간 냉각기와 주교축장치와 증발기가 순차적으로 배관에 의해 접속되어 있다.

또한, 일본국 특허공개공보 평10-111031호에 개시되어 있는 공기조화기에서는 저단측 압축기 또는 고단측 압축기 중 하나에서만 공기조절을 할 수 있도록 절 환장치가 마련되어 있다. 구체적으로는, 사방밸브의 절환에 의해 냉방 운전과 난방 운전이 절환 가능하도록 된 구성에 있어서, 저단측 압축기의 흡입측 배관 중도에 삼방밸브를 설치하여 저단측 압축기를 통하지 않고 냉매를 고단측 압축기로 직접 도입할 수 있도록 배관되어 있다. 또한 저단측 압축기와 고단측 압축기를 연결하는 배관 중도에 삼방밸브를 설치하여 고단측 압축기를 통하지 않고 저단측 압축기로부터의 냉매를 직접 열교환기로 공급할 수 있도록 배관되어 있다. 이러한 삼방밸브 및 사방밸브로 이루어지는 절환장치는 실외 공기온도에 의해 절환되어 3종류의 운전 사이클이 가능하게 된다.

그러나 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같은 공기조화기는, 저단측 압축기와 고단측 압축기가 직렬로 접속되어 있으므로 항상 2대의 압축기를 동시에 운전시켜야 하고 각 압축기의 단독운전, 즉 1단 압축운전을 할 수 없었다. 1단 압축운전이 불가능하면 과부하 운전시 등과 같이 고압으로 상승하는 운전 조건에서는 고압 컷트에 의해 압축기가 정지하는 등의 경우가 있어 쾌적성 저하를 초래할 뿐 아니라 압축기의 신뢰성이 저하된다. 또한, 난방 과부하나 냉방 저온 조건 등의 저부하 조건에서도 2대의 압축기가 항상 운전되기 때문에 능력 과잉이 되고 시스템 전체적으로 발정(發停)을 반복 수행하게 되어 에너지 소비 효율이 저하된다.

또한, 특허문헌 2에 개시되어 있는 바와 같은 공기조화기에서는 냉방과 난방의 절환에 사용되는 사방밸브 외에 각 압축기 주변의 냉매의 유로를 절환하기 위해 삼방밸브가 2개 필요하게 되어 장치 구성이 복잡해지는 문제가 있었다. 또한, 밸브의 수가 늘어남과 아울러 이 밸브들의 절환에 복잡한 제어가 필요하게 되므로 장 치의 가격이 높아지는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것으로서 그 목적은 간단한 구성으로 부하에 맞는 운전을 가능하게 함에 있다.

상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 제1 압축기, 제2 압축기, 사방밸브, 실외열교환기, 실외측 감압수단을 갖는 실외기와, 실내측 감압수단, 실내열교환기를 갖는 실내기를, 액관 및 가스관에 의해 접속시킨 공기조화기에 있어서, 상기 제1 및 제2 압축기로 냉매를 흡입시키는 흡입배관은, 상기 제1 압축기의 제1 흡입분기관과 상기 제2 압축기의 제2흡입분기관으로 분기되어 있으며, 상기 제2 흡입분기관 중도에는 냉매의 역류를 방지하는 흡입측 역지밸브가 설치되어 있고, 상기 제1 및 제2 압축기로부터 토출되는 냉매가 통류하는 토출배관은, 상기 제1 압축기의 제1 토출배관과 상기 제2 압축기의 제2 토출배관이 합류한 후 상기 사방밸브에 접속되고, 상기 제1 및 제2 토출배관 중도에는 냉매의 역류를 방지하는 토출측 역지밸브가 각각 설치되고, 상기 제1 토출배관의 상기 토출측 역지밸브와 상기 제1 압축기와의 사이에서는 바이패스 분기관이 분기되고, 상기 바이패스 분기관은 상기 제2 흡입분기관의 상기 흡입측 역지밸브와 상기 제2 압축기 사이에서 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기를 제공한다.

상기 공기조화기에서는 제1 압축기로부터 토출되는 가스 냉매를 바이패스 분기관을 거쳐 제2 압축기로 흡입시켜 추가로 압축하는 이른바 2단 압축을 수행할 수 있다. 이 경우 제1 압축기측의 토출측 역지밸브에 의해 제2 압축기로부터 토출되는 고압의 가스 냉매가 제2 토출배관을 통해 제1 압축기로 역류할 우려는 없다. 이 두 토출측 역지밸브의 기능은 제2 압축기만을 운전시켰을 경우에도 발휘된다. 또한, 흡입측 역지밸브에 의해 바이패스 분기관을 통류하는 가스 냉매가 제2흡입분기관을 역류하는 경우는 발생하지 않는다. 이와 같이 구성함으로써 냉매의 흡입 경로나 토출 경로를 적절히 절환할 수 있게 되어 1단 압축과 2단 압축을 임의로 선택할 수 있게 된다.

또한, 상기 제1 압축기는 상기 제2 압축기보다 용량이 큰 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 2단 압축시, 제1 압축기를 저단측 압축기로서 운전시킬 경우에 제1 압축기쪽이 압축기 용량이 커지므로 가스 냉매를 효과적으로 승압시킬 수 있다.

또한, 상기 제1 압축기만을 운전시키는 모드와, 상기 제2 압축기만을 운전시키는 모드와, 상기 제1 및 제2 압축기 모두를 동시에 운전시키는 모드를 절환하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 2단 압축운전과 더불어 부하에 따라 적정한 용량의 압축기를 단계적으로 선택할 수 있어 효과적으로 운전을 할 수 있다.

또한, 상기 분기관에는 개폐밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 개폐밸브를 닫으면 제1 압축기 토출측에서 제2 압축기의 흡입측으로 향하는 가스 냉매의 흐름을 금지시킬 수 있다. 이와 같이 개폐밸브를 설치함으로써 병렬 압축모드를 실시할 수 있게 된다.

또한, 상기 제1 압축기만을 운전시키는 모드와, 상기 제2 압축기만을 운전시키는 모드와, 상기 개폐밸브를 열고 상기 제1 및 제2 압축기 모두를 동시에 운전시키는 모드와, 상기 개폐밸브를 닫고 상기 두 압축기를 운전시키는 모드를 절환하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 저부하시나 표준 운전시에는 제1 압축기 또는 제2 압축기를 이용한 1단 압축을 수행하고, 난방의 저외기온 조건 등, 압축비가 커지는 조건에서는 개폐밸브를 열고 2단 압축을 수행한다. 또한 고부하시 등 압축기 능력을 필요로 할 경우에는 개폐밸브를 닫고 2대의 압축기에서 병렬로 1단 압축을 수행한다.

또한, 상기 제1 압축기와 상기 제2 압축기 중 적어도 하나의 압축기가 용량 가변형의 압축기인 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 1대의 압축기로 1단 압축을 수행할 때 부하에 따라 압축기 용량을 제어할 수 있다. 또한, 용량을 변화시킴으로써 2단 압축시 각 압축기에서의 압축비를 적정화한다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1에 시스템 구성이 도시된 바와 같이 공기조화기(1)는 실외기(2)와 실내기(3)로 구성되어 있다. 실외기(3)는 제1 압축기인 저단측 압축기(4)와 제2 압축 기인 고단측 압축기(5)의 2개의 압축기를 가지고 있다. 고단측 압축기(5)는 저단측 압축기(4)와 비교하여 용량은 작으나 그 용량을 변화시킬 수 있는 용량 가변형의 압축기이다.

각 압축기(4, 5)의 흡입측에는 흡입배관(6)이 접속되어 있다. 흡입배관(6)은 분기점(7)에서 제1 흡입분기관(8)과 제2 흡입분기관(9)으로 분기되어 있다. 제1 흡입분기관(8)은 저단측 압축기(4)의 흡입측에 접속되어 있고 제2 흡입분기관(9)은 고단측 압축기(5)의 흡입측에 접속되어 있다. 제2 흡입분기관(9) 중도에는 흡입측 역지밸브(10)가 마련되어 있다. 이 흡입측 역지밸브(10)는 고단측 압축기(5)를 향하는 방향으로는 냉매의 통류를 허용하지만 그 반대 방향으로는 냉매를 통류시키지 않도록 설정되어 있다.

또한 각 압축기(4, 5)의 토출측에는 토출배관(11)이 접속되어 있다. 토출배관(11)은 저단측 압축기(4)의 토출측에 접속된 제1 토출배관(13)과 고단측 압축기(5)의 토출측에 접속된 제2 토출배관(14)을 가지며, 이 토출배관(13, 14)들이 합류하도록 구성되어 있다. 제1 토출배관(13) 중도에는 토출측 역지밸브(15)가 설치되어 있다. 토출측 역지밸브(15)는 저단측 압축기(4)로부터 합류점(12)을 향하는 방향으로는 냉매의 통류를 허용하지만 저단측 압축기(4)로 역류하는 방향으로는 냉매를 통류시키지 않도록 설정되어 있다. 또한 토출측 역지밸브(15)와 저단측 압축기(4) 사이에서는 바이패스 배관(16)이 분기되어 있다. 이 바이패스 배관(16)은 흡입측 역지밸브(10)보다 고단측 압축기(5)측에서 제2 흡입분기관(9)에 연결되어 있으며 바이패스 배관(16) 중도에는 전자밸브로 이루어지는 개폐밸브(17)가 설치되어 있다.

또한 제2 토출배관(14)은 고단측 압축기(5)의 토출측에 접속되어 있다. 이 제2 토출배관(14) 중도에는 토출측 역지밸브(18)가 설치되어 있다. 이 토출측 역지밸브(18)는 고단측 압축기(5)로부터 합류점(12)을 향하는 방향으로는 냉매의 통류를 허용하지만 고단측 압축기(5)를 향하는 방향으로는 냉매를 통류시키지 않도록 설정되어 있다.

또한 토출배관(11)은 사방밸브(20)의 제1 포트(20a)에 접속되어 있다. 도 1에서, 제1 포트(20a)는 제2 포트(20b)와 연통되어 있고 제2 포트(20b)는 배관(21)을 통해 실내기(3)의 실내열교환기(22)에 접속되어 있다. 또한 실내열교환기(22)에는 액관인 배관(23)의 일단부가 접속되어 있고 이 배관(23)의 일단부측에서 또한 실내기(3) 내에는 팽창밸브(24)가 설치되어 있다. 배관(23)의 타단부는 실외기(2)로 유도되어 팽창밸브(25)를 통해 실외열교환기(26)에 접속되어 있다. 또한 실외열교환기(26)에는 배관(27)이 접속되어 있고 이 배관(27)은 사방밸브(20)의 제3 포트(20c)에 접속되어 있다. 도 1에서, 제3 포트(20c)는 제4 포트(20d)와 연통하고 있으며 제4 포트(20d)에는 상기한 흡입배관(6)이 접속되어 있다. 한편, 도 1의 배관 구성은 난방 운전시에 대응하는 것으로서, 후술하는 냉방 운전시에는 사방밸브(20)을 절환하여 제1 포트(20a)와 제3 포트(20c)가 연통되고 제2 포트(20b)와 제4 포트(20d)가 연통된다.

또한 실외기(2)에는 제어부(28)가 마련되어 있고 제어부(28)는 각 압축기(4, 5)의 제어나 개폐밸브(17) 및 사방밸브(20)의 절환, 팽창밸브(24, 25)의 개도 조정 을 담당하고 있다.

이어서 본 실시 형태의 작용에 대해 설명한다.

상기 공기조화기(1)는 제어부(28)의 제어에 의해 제1 압축기 또는 제2 압축기의 어느 하나만을 운전하는 1단 압축모드와, 2단 압축모드와, 병렬 압축모드로 절환하여 운전할 수 있다.

1단 압축모드는 난방 과부하시나 냉방 저온 조건시 등, 부하에 따라 압축기(4, 5)를 적절히 선택하는 것이다. 예를 들면 1단 압축모드로서 고단측 압축기(5)만을 운전시킬 경우에는 저단측 압축기(4)를 정지시키고 개폐밸브(17)를 닫는다. 도 2에 화살표로 나타낸 바와 같이 난방시에는 고단측 압축기(5)로부터 토출된 가스 냉매는 제2 토출배관(14)을 통해 합류점(12)을 거쳐 사방밸브(20)로 유도된다. 이 때 제1 토출배관(13) 중도에는 토출측 역지밸브(15)가 설치되어 있어 저단측 압축기(4)로 냉매가 역류하는 경우는 발생하지 않는다. 따라서, 냉매는 사방밸브(20)로부터 배관(21)을 통해 실내열교환기(22)로 공급된다. 실내열교환기(22)에서 열교환에 의해 형성되는 액 냉매는 배관(23)으로 배출되고 팽창밸브(24, 25)에 의해 감압되어 실외열교환기(26)로 공급된다. 액 냉매는 실외열교환기(26)에서 열교환에 의해 가스 냉매가 되어 배관(27)을 통해 배출되고 사방밸브(20)를 거쳐 흡입배관(6)으로 유도된다. 흡입배관(6)에서는 분기점(7)을 지나 제2 흡입분기관(9)을 통해 고단측 압축기(5)로 흡입되고, 이후 냉매는 상술한 경로를 순환한다. 한편, 개폐밸브(17)가 닫혀 있으므로, 바이패스 배관(16)을 통해 저단측 압축기(4)의 토출측으로는 냉매가 유입되지 않는다.

냉방 운전시에는 제어부(28)(도 1 참조)가 사방밸브(20)를 절환하여 제1 포트(20a)와 제3 포트(20c)를 연통시키고 제2 포트(20b)와 제4 포트(20d)를 연통시킨다. 그 결과, 고단측 압축기(5)로부터 토출된 가스 냉매는 사방밸브(20)의 제3 포트(20c)를 통해 도 2에 표시된 화살표와는 반대 방향, 즉 배관(27)을 통해 실외열교환기(26)로 공급되어 열교환에 의해 액 냉매가 되고, 팽창밸브(24, 25)에서 감압된 후 실내열교환기(22)로 공급된다. 그리고 실내열교환기(22)에서 열교환에 의해 가스 냉매가 된 후 제2 포트(20b)를 거쳐 흡입배관(6)을 통해 고단측 압축기(5)로 흡입된다.

이러한 1단 압축모드에서는 용량이 작은 고단측 압축기(5)를 사용함으로써 저부하 조건에서 압축기의 발정을 감소시므로 에너지 소비 효율이 향상된다. 또한 고단측 압축기(5)는 부하에 맞추어 용량을 변화시키므로 에너지 소비 효율이 더욱 향상된다.

2단 압축모드는 난방 저온조건 등, 고압축비 운전시에 이용될 수 있으며 개폐밸브(17)를 개방한 상태에서 두 압축기(4, 5)를 운전시킨다. 도 3에 도시된 바와 같이, 저단측 압축기(4)로부터 토출되는 가스 냉매는 바이패스 배관(16)을 통해 제2 흡입분기관(9)으로 유도된다. 이 때, 흡입측 역지밸브(10)는 냉매의 역류를 방지하고 있으므로 냉매는 고단측 압축기(5)로 흡입된다. 고단측 압축기(5)에서 추가로 압축된 고온 고압의 가스 냉매는 토출배관(11)을 통해 사방밸브(20)로 유도된다. 이 때 제1 토출배관(13) 중도에는 토출측 역지밸브(15)가 설치되어 있어 고단측 압축기(5)로 가스 냉매가 역류하는 경우는 발생하지 않는다. 또한 이 가스 냉매는 저단측 압축기(4)로부터 토출되는 가스 냉매보다 고압이기때문에 저단측 압축기(4) 측의 가스 냉매가 직접 합류점(12)으로 유입되는 경우는 발생하지 않는다. 난방시의 경우에는 냉매는 사방밸브(20)로부터 실내열교환기(22), 팽창밸브(24, 25), 실외열교환기(26)를 거쳐 각각 열교환을 수행하면서 흡입배관(6)으로 되돌아간다. 그리고, 냉매는 제1 흡입분기관(8)을 통해 저단측 압축기(4)로 흡입된다. 또한, 제1 흡입분기관(8) 내부는 흡입측 역지밸브(10)보다 고단측 압축기(5) 측이 고압으로 되어 있으므로 가스 냉매가 흡입측 역지밸브(10)를 통과하여 고단측 압축기(5)로 직접 유입되는 경우는 발생하지 않는다.

이러한 2단 압축모드에서는 저압의 가스 냉매를 저단측 압축기(4)에서 한번 압축한 후 고단측 압축기(5)로 유도하여 다시 압축을 수행하므로 압축비가 높아질 수밖에 없는 운전 조건하에서도 각 압축기(4, 5)별 압축비를 낮출 수 있어 운전 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다.

병렬 압축모드는 예를 들면 실내기(3)의 접속 용량이 130%가 되는 등의 대용량 운전시에 이용되며, 개폐밸브(17)를 닫은 상태에서 두 압축기(4, 5)을 운전시킨다. 도 4에 도시된 바와 같이 두 압축기(4, 5)로부터 토출되는 가스 냉매는 합류점(12)에서 합류하여 사방밸브(20)로 유도된다. 이 때 개폐밸브(17)가 닫혀 있으므로 저단측 압축기(4)로부터 토출되는 가스 냉매가 고단측 압축기(5)로 흡입되는 경우는 발생하지 않는다. 또한 전술한 바와 같이 토출측 역지밸브(15, 18)의 존재에 의해 어느 하나의 압축기(4, 5)로부터 토출된 가스 냉매가 다른 하나의 압축기(4, 5)의 토출측으로 역류할 우려는 없다. 난방시의 경우에는 가스 냉매는 사방밸 브(20)로부터 실내열교환기(22), 팽창밸브(24, 25), 실외열교환기(26)를 거쳐 각각 열교환을 수행하면서 흡입배관(6)으로 되돌아온다. 그리고, 가스 냉매는 분기점(7)에서 분류되어 제1 흡입분기관(8)을 통해 저단측 압축기(4)로 흡입되고 제2 흡입분기관(9)을 통해 고단측 압축기(5)로 흡입된다.

이 병렬 압축모드에서는 2대의 압축기(4, 5)를 병렬로 운전시킴으로써 1대에 의한 1단 압축모드의 경우와 비교하여 냉매의 순환량이 많아지므로 냉방 능력 또는 난방 능력을 향상시킬 수 있다. 또한, 고단측 압축기(5)를 용량 가변형으로 했으므로 부하가 작은 경우나 부하가 큰 경우에도 부하에 따른 적정한 능력을 확보할 수 있다. 또한 부하가 작은 경우에는 에너지 소비 효율을 향상시킬 수 있다.

본 실시 형태에 따르면, 각 압축기(4, 5)의 토출측에 토출측 역지밸브(15, 18)를 설치했으므로 압축기(4, 5)를 1대만 운전할 때에는 어느 하나의 압축기(4, 5)로부터 토출된 가스 냉매가 나머지 다른 하나의 압축기(4, 5)로 역류하지 않게 된다. 따라서, 종래와 같은 밸브의 절환 동작을 수행하지 않아도 각 압축기(4, 5)를 선택적으로 사용할 수 있게 된다.

또한 저단측 압축기(4)의 제1 토출배관(13)으로부터 고단측 압축기(5)의 흡입측으로 가스 냉매를 공급하는 바이패스 배관(16)을 마련했으므로 두 압축기(4, 5)를 이용한 2단 압축이 가능해진다. 이 경우, 고단측 압축기(5)측의 제2 흡입분기관(9)에 흡입측 역지밸브(10)를 설치했으므로 저단측 압축기(4)로부터 토출된 가스 냉매가 역류하는 것이 방지된다. 따라서, 종래와 같은 밸브의 절환 동작을 수행하지 않아도 2단 압축을 수행할 수 있다.

또한, 바이패스 배관(16) 중도에 개폐밸브(17)를 설치했으므로 병렬 압축을 할 경우, 개폐밸브(17)를 닫음으로써 바이패스 배관(16) 내로 가스 냉매가 통류하는 것을 방지할 수 있게 되고, 두 압축기(4, 5)를 함께 운전할 경우 2단 압축모드와, 병렬 압축모드의 절환이 가능해진다. 개폐밸브(17)는 삼방밸브 등에 비해 저렴하고 그 제어 또한 용이하므로 장치 가격을 낮출 수 있다.

또한, 저단측 압축기(4)의 용량에 비해 고단측 압축기(5)의 용량을 작게 설정했으므로 2단 압축시 냉매를 효율적으로 압축할 수 있다.

한편, 본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되지 않고 널리 응용할 수 있다.

예를 들면 상기한 실시 형태에서는 고단측의 제2 압축기(5)를 능력 가변형, 저단측을 일정속형으로 하고 있으므로 저단측의 일정속기인 제1 압축기(4)만을 이용한 1단 압축모드는 수행하지 않으나 제1 및 제2 압축기(4, 5)가 용량이 다른 정속기의 조합인 경우에는 제1 압축기(4)만을 운전시키는 1단 압축모드가 실시된다.

바이패스 배관(16)에 개폐밸브(17)를 설치하지 않을 경우에는 제1 1단 압축모드 또는 2단 압축모드 중 어느 하나를 실시하는 것이 가능해진다.

저단측 압축기(4)를 용량 가변형의 압축기로 하는 것도 가능하다. 이 경우에는 고단측 압축기(5)를 정용량의 압축기로 하는 것도 가능하고 두 압축기(4, 5)를 용량 가변형으로 하는 것도 가능하다.

본 발명에 따르면, 제1 압축기의 토출측과 제2 압축기의 흡입측을 접속하는 바이패스 분기관과, 바이패스 분기관으로부터 제1 압축기의 흡입측을 향하는 냉매의 역류를 방지하는 흡입측 역지밸브와, 어느 한 압축기의 토출측에서 다른 압축기의 토출측으로의 역류를 방지하는 토출측 역지밸브를 마련했으므로, 삼방밸브의 절환 제어를 수행하지 않아도 1단 압축과 2단 압축을 선택적으로 실시할 수 있어 운전 상태에 따른 적절한 운전 사이클을 선택할 수 있게 된다. 또한, 절환밸브의 수를 절감할 수 있으므로 장치의 가격을 낮출 수 있다. 또한, 분기관 중도에 개폐밸브를 설치하면 2대의 압축기를 함께 운전시키는 일반적인 병렬 압축이 가능해진다. 제1 압축기의 용량을 제2 압축기의 용량보다 크게 하거나 제2 압축기를 용량 가변형으로 하면 다양한 부하의 변화에 대응할 수 있게 되어 에너지 소비 효율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 2단 압축시에는 각 압축기에서의 압축비를 적정화할 수 있어 운전 효율의 향상 및 신뢰성 향상을 도모할 수 있다.

Claims

제1 압축기, 제2 압축기, 사방밸브, 실외열교환기, 실외측 감압수단을 갖는 실외기와, 실내측 감압수단, 실내열교환기를 갖는 실내기를, 액관 및 가스관에 의해 접속시킨 공기조화기에 있어서,

상기 제1 및 제2 압축기로 냉매를 흡입시키는 흡입배관은, 상기 제1 압축기의 제1 흡입분기관과 상기 제2 압축기의 제2흡입분기관으로 분기되어 있으며, 상기 제2 흡입분기관 중도에는 냉매의 역류를 방지하는 흡입측 역지밸브가 설치되어 있고,

상기 제1 및 제2 압축기로부터 토출되는 냉매가 통류하는 토출배관은, 상기 제1 압축기의 제1 토출배관과 상기 제2 압축기의 제2 토출배관이 합류한 후 상기 사방밸브에 접속되고, 상기 제1 및 제2 토출배관 중도에는 냉매의 역류를 방지하는 토출측 역지밸브가 각각 설치되고, 상기 제1 토출배관의 상기 토출측 역지밸브와 상기 제1 압축기와의 사이에서는 바이패스 분기관이 분기되고, 상기 바이패스 분기관은 상기 제2 흡입분기관의 상기 흡입측 역지밸브와 상기 제2 압축기 사이에서 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 압축기는 상기 제2 압축기보다 용량이 큰 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 제1 압축기만을 운전시키는 모드와, 상기 제2 압축기만을 운전시키는 모드와, 상기 제1 및 제2 압축기 모두를 동시에 운전시키는 모드를 절환하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 바이패스 분기관에는 개폐밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제 4 항에 있어서,

상기 제1 압축기만을 운전시키는 모드와, 상기 제2 압축기만을 운전시키는 모드와, 상기 개폐밸브를 열고 상기 제1 및 제2 압축기 모두를 동시에 운전시키는 모드와, 상기 개폐밸브를 닫고 상기 압축기 모두를 운전시키는 모드를 절환하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 제1 압축기와 상기 제2 압축기 중 적어도 한 압축기가 용량 가변형의 압축기인 것을 특징으로 하는 공기조화기.