KR100733295B1 - 냉난방 동시형 멀티 에어컨의 과냉 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 냉난방 동시형 멀티 에어컨의 과냉 장치는, 실외 열교환기측과 연결된 액관 헤더와, 상기 액관 헤더에서 분기되어 복수의 실내 열교환기로 연결되는 복수의 분지 액관과, 상기 복수의 분지 액관 중 적어도 하나의 액관 이상에 구비되어 상기 실내 열교환기 쪽으로 유입되는 냉매를 냉각시키는 과냉수단을 포함하여 구성됨으로써, 난방측 실내 열교환기에서 나온 액냉매를 과냉 열교환기를 통해 과냉시킨 다음, 냉방측 실내 열교환기로 보내기 때문에 냉방측 실내기에서 발생될 수 있는 소음을 줄이는 동시에 냉방 능력이 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
동시형, 실내 열교환기, 과냉, 고압 밸브, 저압 밸브, 액관 헤더, 과냉 열교환기

Description

냉난방 동시형 멀티 에어컨의 과냉 장치{Subcooling apparatus for simultaneous cooling and heating type multi-air-conditioner}
도 1은 종래 냉난방 동시형 멀티 에어컨이 도시된 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 과냉 장치가 포함된 냉난방 동시형 멀티 에어컨이 도시된 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 과냉 장치가 도시된 주요부 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 압축기 2 : 실외 열교환기
3 : 사방 밸브 8 : 축압기
20, 20a, 20b, 20c : 고압 배관 21, 21a, 21b, 21c : 저압 배관
22, 22a, 22b, 22c : 액관 25 : 액관 헤더
30a, 30b, 30c : 고압 밸브 31a, 31b, 31c : 저압 밸브
50a, 50b, 50c : 실내 열교환기 55a, 55b, 55c : 전자팽창밸브
60 : 과냉수단 61, 61a, 61b, 61c : 과냉 배관
65 : 과냉용 팽창 밸브 71a, 71b, 71c : 과냉 열교환기
본 발명은 냉난방 동시형 멀티 에어컨에 관한 것으로서, 특히 냉난방 동시 운전시에 냉방 실내 열교환기에서 발생될 수 있는 소음은 줄이고 냉방 능력은 향상될 수 있도록 하는 냉난방 동시형 멀티 에어컨의 과냉 장치에 관한 것이다.
일반적으로 냉난방 동시형 에어컨은 멀티 에어컨의 일종으로, 냉방과 난방을 동시에 수행하여 각 룸을 개별적으로 냉방 또는 난방시킬 수 있도록 구성된다.
즉, 냉난방 동시형 에어컨은 난방을 요하는 룸에는 이에 설치된 실내기에 난방모드가 작동되도록 하고 이와 동시에 냉방을 요하는 룸에는 이에 설치된 실내기에 냉방모드가 작동되도록 구성된다.
도 1은 종래 냉난방 동시형 에어컨이 도시된 구성도로서, 냉방 주체 운전 상태를 나타낸 도면이다.
종래 냉난방 동시형 에어컨은 크게 실외기(A)와 분배기(B) 그리고 다수개의 실내기(C)로 크게 이루어진다.
상기 실외기(A)에는 압축기(1)와 실외열교환기(2), 사방밸브(3), 축압기(8) 등이 구비된다.
상기 분배기(B)에는 상기 실외기(A)와 실내기(C) 사이에 고압 및 저압의 냉매가 유동하는 고압 배관(20,20a,20b,20c), 저압 배관(21,21a,21b,21c)과 액관(22,22a,22b,22c)이 통과한다. 그리고, 상기 고압 배관(20a,20b,20c) 상에는 고압 밸브(30a,30b,30c)가 각각 설치되며, 상기 저압 배관(21a,21b,21c) 상에는 저압 밸브(31a,31b,31c)가 설치된다.
상기 각 실내기(C)에는 실내열교환기(50a,50b,50c)와 전자팽창밸브(55a,55b,55c) 등이 각각 설치된다.
이와 같은 냉난방 동시형 에어컨은 냉방전실??냉방주체동시??난방전실??난방주체동시 등 운전조건에 따라 상기 사방밸브(4) 및 고압 밸브(30a,30b,30c), 그리고 저압 밸브(31a,31b,31c)를 각각 제어하여 냉난방을 동시에 또는 독립적으로 실시하게 된다.
도 1은 냉방 주체 동시 운전 상태를 도시한 도면으로서, 이에 대하여 설명하면, 압축기(1)에서 토출된 냉매가 실외 열교환기(2)쪽 액관(22) 및 고압 배관(20)으로 유동하게 되는 데, 실외 열교환기(2)를 통과한 냉매는 두 실의 전자팽창밸브(55a,55b) 및 실내 열교환기(5a,50b)를 거치면서 실내를 냉방하게 되고, 이후, 저압 밸브(31a,31b), 저압 배관(21a,21b,21), 축압기(8)를 통과하여 압축기(1)로 다시 흡입된다. 또한, 고압 배관(20) 쪽으로 유동한 냉매는 개방된 고압 밸브(30c)를 통과하여 실내 열교환기(50c)를 거치면서 실내를 난방하고, 상기 두 실내 열교환기(50a,50b)로 유동하는 냉매와 합류하여 두 실내 열교환기를 통과하면서 냉방을 돕고 압축기(1) 쪽으로 흡입된다.
여기서, 냉방 전실 운전 조건과 같이 모든 실내기(C)가 냉방으로 작동하는 경우에는 실외 열교환기(2)에서 과냉액을 실내 열교환기(50a,50b,50c)에 공급하므 로 소음 등의 문제가 발생하지 않으나, 상기와 같이 냉방 주체 동시 운전과 같이 일부 실내기(C)가 난방으로 작동할 경우에 실외 열교환기(2) 뿐만 아니라 난방측 실내 열교환기(50c)도 응축기로 작용하게 된다.
이와 같은 경우에 난방측 실내 열교환기(50c)의 외기 온도 조건에 따라서 과냉이 부족한 경우가 발생할 수 있으며, 과냉이 부족한 액냉매가 냉방측 실내 열교환기(50a,50b)로 유입될 수 있다.
그러나, 상기와 같이 난방측 실내 열교환기(50c)를 통과하면서 과냉이 부족한 액냉매가 냉방측 실내 열교환기(50a,50b)로 유입될 경우에 포화 액냉매의 빠른 유속에 의해 소음이 심하게 발생할 수 있으며, 경우에 따라서는 다량의 버블(bubble) 발생으로 액 냉매의 유로를 방해하여 냉방 능력이 저하되는 문제점이 발생된다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 냉방과 난방 동시운전시에 냉방측 실내기에서 발생할 수 있는 소음을 줄이고, 냉방 능력이 저하되는 것을 방지할 수 있는 냉난방 동시형 멀티 에어컨의 과냉 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 냉난방 동시형 멀티 에어컨의 과냉 장치는, 실외 열교환기측과 연결된 액관 헤더와, 상기 액관 헤더에서 분기되어 복수의 실내 열교환기로 연결되는 복수의 분지 액관과, 상기 복수의 분지 액관 중 적어도 하나의 액관 이상에 구비되어 상기 실내 열교환기 쪽으로 유입되는 냉매를 냉각시키는 과냉수단을 포함한 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.
여기서, 상기 과냉수단은 상기 액관 헤더에서 냉매를 추출하여 저온 저압 상태로 팽창시킨 냉매와 상기 분지 액관을 통과하는 냉매 사이에 열교환이 이루어지도록 구성된다.
상기 과냉수단은 상기 액관 헤더에서 압축기의 흡입 쪽의 저압 배관으로 연결되는 과냉 배관과, 상기 과냉 배관 상에 구비되는 냉매 팽창 작용을 하는 과냉용 팽창밸브와, 상기 과냉 배관과 상기 분지 액관 사이에 열교환이 이루어지는 과냉 열교환기를 포함한다.
상기 과냉용 팽창밸브는 냉난방 동시 운전 조건에서 개방되는 전자팽창밸브로 이루어진다.
상기 과냉 열교환기는 상기 분지 액관과 과냉 배관 중 어느 하나가 다른 하나의 내부를 통과하는 이중관 구조로 이루어진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 과냉 장치가 포함된 냉난방 동시형 멀티 에어컨이 도시된 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 과냉 장치가 도시된 주요부 구성도이다.
참고로, 본 실시예를 설명함에 있어서 전술한 종래 기술과 동일 유사한 구성 요소에 대해서는 동일 참조 번호를 부여하고 자세한 설명은 생략한다. 또한, 편의상 3개의 실내기가 구비된 멀티 에어컨의 구성을 중심으로 설명하나, 이에 한정되지 않고 2개 또는 3개 이상의 실내기가 구비된 멀티 에어컨에 적용 가능함은 물론이다.
본 발명에 따른 냉난방 동시형 멀티 에어컨은, 도 2에 도시된 바와 같이 실외기(A)에 압축기(1)와 실외열교환기(2), 사방밸브(3), 축압기(8) 등이 구비된다.
분배기(B)에는 상기 실외기(A)와 실내기(C) 사이에 냉매가 유동하는 고압 배관(20,20a,20b,20c), 저압 배관(21,21a,21b,21c)과 액관(22,22a,22b,22c)이 통과한다. 그리고, 상기 고압 배관(20a,20b,20c) 상에는 고압 밸브(30a,30b,30c)가 각각 설치되며, 상기 저압 배관(21a,21b,21c) 상에는 저압 밸브(31a,31b,31c)가 설치된다.
복수개의 실내기(C)에는 실내열교환기(50a,50b,50c)와 전자팽창밸브(55a,55b,55c) 등이 각각 설치된다.
특히, 상기 분배기(B)에는 실외 열교환기(2)측과 연결된 주 액관(22)에서 각 실내 열교환기(50a,50b,50c)로 연결되는 분지 액관(22a,22b,22c) 사이에 액관 헤더(25)가 구비된다.
상기 분지 액관(22a,22b,22c)에는 상기 냉난방 동시 작동시에 난방측 실내 열교환기에서 냉방측 실내 열교환기 쪽으로 유입되는 냉매를 냉각시키는 과냉수단(60)이 구비된다. 여기서 상기 과냉 수단(60)은 상기 각각의 분지 액관(22a,22b,22c)에 모두 구비되는 것이 바람직하나, 실시 조건에 따라 필요한 분 지 액관에만 설치하는 것도 가능하다.
상기 과냉수단(60)은 상기 액관 헤더(25)에서 냉매를 추출하여 저온 저압 상태로 팽창시킨 냉매와 상기 분지 액관(22a,22b,22c)을 통과하는 냉매 사이에 열교환이 이루어지도록 구성되는데, 그 구성은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 액관 헤더(25)에서 압축기(1)의 흡입 쪽의 저압 배관(21)으로 연결되는 과냉 배관(61,61a,61b,61c)과, 상기 과냉 배관(61,61a,61b,61c) 상에 구비되는 냉매 팽창 작용을 하는 과냉용 팽창밸브(65)와, 상기 과냉 배관(61a,61b,61c)과 상기 분지 액관(22a,22b,22c) 사이에 열교환이 이루어지는 과냉 열교환기(71a,71b,71c)를 포함하여 이루어진다.
상기 과냉 배관(61,61a,61b,61c)은 상기 액관 헤더(25)에 연결되는 주 과냉배관(61)과, 상기 각각의 과냉 열교환기(71a,71b,71c)로 분기되어 상기 저압 배관(21) 쪽으로 연결되는 분지 과냉배관(61a,61b,61c)으로 이루어진다.
상기 과냉용 팽창밸브(65)는 상기 주 과냉배관(61)에 구비되고, 냉난방 동시 운전 조건에서 개방되는 전자팽창밸브로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 과냉 열교환기(71a,71b,71c)는 상기 복수개의 분지 액관(22a,22b,22c)에 각각 구비되는 것이 바람직하고, 상기 분지 액관(22a,22b,22c)과 분지 과냉 배관(61a,61b,61c) 중 어느 하나가 다른 하나의 내부를 통과하는 이중관 구조로 이루어지는데, 본 실시예에서는 상대적으로 관로가 확대된 분지 액관(22a,22b,22c) 내부에 상기 분지 과냉 배관(61a,61b,61c)이 통과하는 구조를 예시하였다.
물론, 상기 과냉 열교환기(71a,71b,71c)는 이에 한정되지 아니하고, 상기 분 지 액관(22a,22b,22c)과 과냉 배관(61a,61b,61c) 사이에 열교환이 이루어지는 다양한 방법으로 실시 가능함은 물론이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 냉난방 동시형 멀티 에어컨의 과냉 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 2를 참조하면, 냉방 주체 동시 운전이 이루어지면, 압축기(1)에서 토출된 냉매가 실외 열교환기(2)쪽 액관(22) 및 고압 배관(20)으로 유동하게 되는 데, 실외 열교환기(2)를 통과한 냉매는 액관 헤더(25)를 거쳐 두 실의 전자팽창밸브(55a,55b) 및 실내 열교환기(50a,50b)를 거치면서 실내를 냉방하게 되고, 이후, 저압 밸브(31a,31b), 저압 배관(21a,21b,21), 축압기(8)를 통과하여 압축기(1)로 다시 흡입된다.
또한, 고압 배관(20) 쪽으로 유동한 냉매는 개방된 고압 밸브(30c)를 통과하여 실내 열교환기(50c)를 거치면서 실내를 난방하고, 이후 액관 헤드로 합류하여 상기 두 실내기 측으로 유입되는 냉매와 함께 상기 두 실내 열교환기(50a,50b)를 통과하면서 냉방이 이루어지도록 한다.
여기서, 상기 난방측 실내 열교환기(50c)에서 분지 액관(22c)으로 나오는 액냉매를 과냉 수단(60)을 통해 과냉하여 과냉도를 높인 다음, 냉방측 실내 열교환기(50a,50b)로 보내게 된다.
즉, 난방 주체 또는 냉방 주체 운전시 등 냉난방 동시 운전 조건에서 과냉용 팽창 밸브(65)를 개방하게 되면, 액관 헤더(25)를 통과하는 일부의 액냉매가 과냉 배관(61)을 통과하면서 팽창하게 되고, 이렇게 저온 저압으로 팽창된 냉매가 각각의 과냉 열교환기(71a,71b,71c)를 통과하면서 분지 액관(22a,22b,22c)을 통과하는 냉매와 열교환됨으로써 과냉 작동이 이루어진다.
따라서, 난방측 실내 열교환기(50c)를 통과한 액냉매가 상기 과냉 열교환기(71c)를 통과하면서 저온의 액냉매로 1차 과냉된 다음, 액관 헤더(25)에 유입되고, 다시 냉방측 실내 열교환기(50a,50b) 쪽으로 유입되면서 다른 과냉 열교환기(71a,71b)를 통과하게 됨에 따라 2차 과냉이 이루어진 상태로 냉방측 실내 열교환기(50a,50b)로 유입된다.
이와 같이 상기 냉방측 실내 열교환기(50a,50b)에 충분히 과냉된 냉매가 유입되므로, 종래에서와 같이 포화 상태의 액냉매가 유입되면서 발생하는 소음을 줄일 수 있고, 냉방 능력도 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 실외 열교환기(2)에서 액관 헤더(25)를 거쳐 바로 냉방측 실내 열교환기(50a,50b)로 유입되는 냉매도 상기 과냉 열교환기(71a,71b)를 통과하면서 과냉 과정을 거치게 되므로, 냉방측 실내기에 보다 안정적 과냉액 공급이 가능해지게 된다.
상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 냉난방 동시형 멀티 에어컨의 과냉 장치는, 난방측 실내 열교환기에서 나온 액냉매를 과냉 열교환기를 통해 과냉시킨 다음, 냉방측 실내 열교환기로 보내기 때문에 냉방측 실내기에서 발생될 수 있는 소음을 줄이는 동시에 냉방 능력이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 실외 열교환기측과 연결된 액관 헤더와,
    상기 액관 헤더에서 분기되어 복수의 실내 열교환기로 연결되는 복수의 분지 액관과,
    상기 복수의 분지 액관 중 적어도 하나의 액관 이상에 구비되어 상기 실내 열교환기 쪽으로 유입되는 냉매를 냉각시키는 과냉수단을 포함하고,
    상기 과냉수단은 상기 액관 헤더에서 냉매를 추출하여 저온 저압 상태로 팽창시킨 냉매와 상기 분지 액관을 통과하는 냉매 사이에 열교환이 이루어지도록 구성된 냉난방 동시형 멀티 에어컨의 과냉 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 과냉수단은 상기 액관 헤더에서 압축기의 흡입 쪽의 저압 배관으로 연결되는 과냉 배관과, 상기 과냉 배관 상에 구비되는 냉매 팽창 작용을 하는 과냉용 팽창밸브와, 상기 과냉 배관과 상기 분지 액관 사이에 열교환이 이루어지는 과냉 열교환기를 포함하는 냉난방 동시형 멀티 에어컨의 과냉 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 과냉 열교환기는 상기 복수개의 분지 액관에 각각 구비된 냉난방 동시형 멀티 에어컨의 과냉 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 과냉 배관은 상기 액관 헤더에 연결되는 주 과냉배관과, 상기 각각의 과냉 열교환기로 분기되어 상기 저압 배관 쪽으로 연결되는 분지 과냉배관을 포함하는 냉난방 동시형 멀티 에어컨의 과냉 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 과냉용 팽창밸브는 상기 주 과냉배관에 구비된 냉난방 동시형 멀티 에어컨의 과냉 장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 과냉용 팽창밸브는 냉난방 동시 운전 조건에서 개방되는 전자팽창밸브인 것을 특징으로 하는 냉난방 동시형 멀티 에어컨의 과냉 장치.
  8. 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 과냉 열교환기는 상기 분지 액관과 과냉 배관 중 어느 하나가 다른 하나의 내부를 통과하는 이중관 구조로 이루어진 냉난방 동시형 멀티 에어컨의 과냉 장치.
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