KR20040090131A - 멀티 에어컨 시스템의 과냉각용 열교환 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멀티 에어컨 시스템의 과냉각용 열교환 장치에 관한 것으로서, 실외측에 가설되어 냉매를 압축시키기 위한 압축기와 압축기에서 압축된 냉매를 실외기와 열교환하도록 하는 실외측 열교환기를 구비한 실외기 유니트와, 난방 및 냉방하고자 하는 복수개의 실내공간에 각각 가설되어 상기 실외기 유니트로부터 유입된 냉매를 실내기와 열교환하도록 하는 실내측 열교환기를 구비한 실내기 유니트와, 상기 실외측 유니트로부터 압축된 냉매를 각 실내기 유니트로 분배하는 해더부로 구성되어 멀티 에어컨 시스템에 있어서, 냉방시 실외측 열교환기로부터 고압액관을 따라 유출되는 고압 액체 상태의 냉매를 실내측 열교환기로부터 유출되는 저압기관을 따라 상기 압축기로 회수되는 저압 기체 상태의 냉매와 서로 열교환시키기 위한 과냉기가 구비함으로써 실외기 유니트와 실내기 유니트의 가설 거리가 멀어짐에 따라 압력손실에 의해 고압액관 내부의 고압 액체 상태의 냉매가 일부 증발하여 이상상태로 팽창밸브를 통과하면서 발생하게 되는 유동소음의 발생을 방지함과 아울러 시스템의 냉방능력을 향상시키는 효과를 갖는다.

Description

멀티 에어컨 시스템의 과냉각용 열교환 장치{OVER COOLING HEAT EXCHANGER MULTI AIR CONDITIONER SYSTEM}

본 발명은 멀티형 에어컨에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉방시 실외기 유니트와 실내측 유니트의 가설 거리가 길어짐에 따라 냉매 배관에서 발생하는 압력손실에 따라 고압 액체 상태의 냉매를 냉각시켜 완전한 과냉도를 얻도록 하기 위한 멀티형 에어컨의 과냉각용 열교환 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 멀티형 에어컨 시스템은 하나의 실외기 유니트를 이용하여 복수개의 실내기 유니트가 각각 가설된 실내공간을 냉방 및 난방하도록 하는 에어컨 시스템으로서, 종래 실내기 유니트에 대응하는 각각의 실외기 유니트를 갖는 개별 냉, 난방형 에어컨 시스템에 비해 설비 가격이 저렴하고 에너지 이용 효율이 높은 장점을 갖는다.

이하, 종래의 멀티 에어컨 시스템을 첨부한 도면을 참조하여 설명하면, 도 1은 도 1은 종래 멀티형 에어컨 시스템을 도시한 개략도이고, 도 2는 종래 멀터형 에어컨 시스템을 작동 상태를 몰리에르 선도 상에 작도한 도면이다.

도 1에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 멀티형 에어컨 시스템은 실외측에 가설됨과 아울러 냉매를 압축하여 시스템을 순환하도록 하는 실외기 유니트(10)와, 냉방 및 난방하고자 하는 실내측 재실 공간에 각각 가설되는 복수개의 실내기 유니트(31)와, 상기 실외기 유니트(10)로부터 공급된 냉매를 각 재실 공간의 냉방 및 난방에 필요한 상태로 실내기 유니트(31)에 분배하여 공급하거나 또는 공급된 냉매를 회수하기 위한 해더부(Header part)(20)로 구성된다.

상기 실외기 유니트(10)는 냉매를 압축하는 압축기(11)와, 압축기(11)의 토출측에 배치되어 난방운전 및 냉방운전 상태로 유로를 절환하는 사방밸브(13)와,압축기의 일 측에 배치되는 실외측 열교환기(14)와, 압축기(11) 일 측에 구비되어 압축기(112)로 기체 상태의 냉매가 흡입될 수 있도록 어큐뮬레이터(12)로 이루어진다.

상기 실내기 유니트(31)는 실내측 열교환기(32)와, 실내기 열교환기(32)의 일 측에 구비되어 실외측 열교환기(14)로부터 유입되는 고압 액체 상태의 냉매를 감압 팽창하기 위한 팽창밸브(33)로 이루어진다.

상기 해더부(20)는 압축기(11)에서 고온 기체 상태로 압축되어 실외측 열교환기를 통해 열교환 후 응축된 고압 액체 상태의 냉매를 실내기 유니트(31)로 공급하기 위한 고압액관(21)과, 고압액관(21)으로부터 각 실내기 유니트(31)로 분지되는 분지액관(25)과, 팽창밸브(33)를 통해 감압 팽창된 후 실내측 열교환기(32)에서 실내기와 열교하며 증발된 저압 기체 상태의 냉매를 회수하는 분지기관(24)과, 각 분지배관이 합관되어 실외측 유니트의 어큐뮬레이터(12)로 회수되도록 하는 저압기관(22)으로 이루어진다.

도면중 미설명 부호 15는 고압액관 개폐밸브, 16은 팽창밸브, 23은 분지기관 개폐밸브이다.

이와 같은 구성에 의하여, 종래 멀티 에어컨 시스템은 냉방 운전 시 실외기 유니트의 압축기(11)에서 압축된 고압 고압의 냉매가 고압기관을 따라 실외측 열교환기(14)로 유출되고, 실외측 열교환기(14)에서 열교환 후 응축된 고압액관(21)을 따라 고압 액체 상태의 냉매가 각 실내기 유니트로 분배하는 해더부(20) 쪽으로 유출된다.

상기 해더부(20)의 고압액관(21)으로부터 각 실내기 유니트(32)로 분지되는 분지액관(25)을 통해 유입된 냉매가 팽창밸브(33)에서 감압 팽창되며, 감압 팽창된 저압 액체 상태의 냉매는 실내측 열교환기(32)에서 실내기와 열교환하며 증발되어 저압 기체 상태로 분지기관(24) 및 분지기관이 합관된 저압기관(24)을 따라 어큐뮬레이터(12)로 회수되어 기액 분리된 후 다시 압축기(11)로 흡입되어 압축된다.

그러나, 종래 멀티 에어컨 시스템은 실외기 유니트(10)와 각 실내기 유니트(10)의 가설 거리가 길어질 경우 배관 내부의 압력손실(P_H-P_H')이 커지게 되고 이로 인해 고압액관(21)을 따라 유동하는 고압 액체상태의 냉매 중 일부 증발되어 이상 상태로 팽창밸브(33)를 통과하게 됨으로써 유동소음이 발생함과 아울러 압력손실에 따른 냉동능력이 저하되는 문제점이 발생한다.

상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명에 따르면, 고압액관의 가설 거리에 따른 압력손실 의해 발생하는 이상 냉매를 냉각시켜 과냉액 상태의 단상 냉매로 만들어 팽창밸브에서의 소음 발생 및 시스템의 효율을 저하를 방지하기 위한 멀티 에어컨의 과냉각용 열교환 장치의 제공을 그 목적으로 한다.

도 1은 종래 멀티형 에어컨 시스템을 도시한 개략도,

도 2는 종래 멀터형 에어컨 시스템을 작동 상태를 도시한 선도,

도 3은 본 발명의 멀티형 에어컨 시스템의 도시한 개략도,

도 4는 도 3의 A부분 확대 단면도,

도 5는 본 발명의 멀티형 에어컨 시스템의 작동 상태를 도시한 선도,

*도면의 주요부분에 대한 설명*

10: 실외기 유니트 11: 압축기

14: 실외측 열교환기 20: 해더부

21: 고압액관 22: 저압기관

23: 열교환 용기 24: 과냉기

31: 실내기 유니트 32: 실내측 열교환기

33: 제 2 팽창밸브

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 실외측에 가설되어 냉매를 압축시키기 위한 압축기와 압축기에서 압축된 냉매를 실외기와 열교환하도록 하는 실외측 열교환기를 구비한 실외기 유니트와, 난방 및 냉방하고자 하는 복수개의 실내공간에 각각 가설되어 상기 실외기 유니트로부터 유입된 냉매를 실내기와 열교환하도록 하는 실내측 열교환기를 구비한 실내기 유니트와, 상기 실외측 유니트로부터 압축된 냉매를 각 실내기 유니트로 분배하는 해더부로 구성되어 멀티 에어컨 시스템에 있어서, 냉방시 실외측 열교환기로부터 고압액관을 따라 유출되는 고압 액체 상태의 냉매와 실내측 열교환기로부터 저압기관을 따라 상기 압축기로 회수되는 저압 기체 상태의 냉매를 서로 열교환시키기 위한 과냉기가 구비됨을 특징으로 하는 멀티 에어컨 시스템의 과냉각용 열교환 장치에 의해 달성된다.

여기서,상기 과냉기는 상기 고압액관 및 저압기관이 실내측 열교환기로 분지되기 이전의 해더부에 가설됨이 바람직하다.

또한, 상기 과냉기는 저압 냉매 기관이 연통 결합되는 일정 수용공간을 갖는 통형상의 열교환 용기와 그 열교환 용기의 내부를 상기 고압액관이 관통하도록 구성됨이 바람직하다.

이하, 본 발명의 멀티 에어컨 시스템의 과냉각용 열교환 장치를 첨부한 도면에 따라 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 멀티형 에어컨 시스템의 냉방운전 상태를 도시한 개략도이고, 도 4는 도 3의 A부분 확대 단면도이고, 도 5는 본 발명의 멀티형 에어컨 시스템의 작동 상태를 도시한 선도이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 멀티형 에어컨 시스템은 실외측에 가설됨과 아울러 냉매를 압축하여 순환하도록 하는 실외기 유니트(10)와, 냉방 및 난방하고자 하는 실내측 재실 공간에 각각 가설되는 복수개의 실내기 유니트(31)와,상기 실외기 유니트(10)로부터 공급된 냉매를 각 재실 공간의 냉방 및 난방에 필요한 상태로 실내기 유니트(31)에 분배하여 공급하거나 또는 공급된 냉매를 회수하기 위한 해더부(Header Part)(20)로 구성된다.

상기 실외기 유니트(10)는 냉매를 압축하는 압축기(11)와, 압축기(11)의 토출측에 배치되어 난방운전 및 냉방운전 상태로 유로를 절환하는 사방 밸브(13)와, 압축기의 일 측에 배치되는 실외측 열교환기(14)와, 압축기(11) 일 측에 구비되어 압축기(112)로 기체 상태의 냉매가 흡입될 수 있도록 어큐뮬레이터(12)로 이루어진다.

상기 실내기 유니트(31)는 실내측 열교환기(32)와, 실내기 열교환기(32)의 일 측에 구비되어 실외측 열교환기(14)로부터 유입되는 고압 액체 상태의 냉매를 감압 팽창하기 위한 팽창밸브(33)로 이루어진다.

상기 해더부(20)는 압축기(11)에서 고온 기체 상태로 압축되어 실외측 열교환기를 통해 열교환 후 응축된 고압 액체 상태의 냉매를 실내기 유니트(31)로 공급하기 위한 고압액관과, 고압액관으로부터 각 실내기 유니트로 분지되는 분지액관(25)과, 팽창밸브(33)를 통해 감압 팽창된 후 실내측 열교환기(32)에서 열교하며 증발된 저압 기체 상태의 냉매를 회수하는 분지기관(24)과, 각 분지배관이 합관되어 실외측 유니트의 어큐뮬레이터로 회수되도록 하는 저압기관(22)과, 상기 고압액관과 저압기관을 유동하는 냉매가 서로 열교환하도록 하는 과냉기(24)로 이루어진다.

상기 과냉기(24)는 고압액관(21)을 따라 실내측 열교환기(32)로 유입되는 고압 액체 상태의 냉매가 실내기와 열교환 후 실외측 열교환기(32)로부터 토출되는 저압 기체 상태의 냉매가스와 열교환하도록 상기 저압기관(22)이 연통 결합되는 일정 수용공간을 갖는 통형상의 열교환 용기(23)와 그 열교환 용기의 내부를 고압액관(21)이 열교환 가능하게 관통 결합된다.

또한, 과냉기(24)는 실외측 유니트(10)와 각 실내측 유니트(31)의 가설 거리에 길어짐에 따라 발생하는 압력손실(P_H-P_H')에 의해 고압액관(21) 내부에서 일 부가 증발된 이상상태의 냉매가 냉각되어 과냉액 상태로 팽창밸브(33)를 통과하도록 해더부의 분지액관이 각 실내유니트로 분지되기 이전의 고압액관 상에 가설됨이 바람직하다.

도면중 미설명 부호 15는 고압액관 개폐밸브, 16은 팽창밸브, 23은 분지기관 개폐밸브이다.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 멀티 에어컨 시스템의 과냉각용 열교환 장치는 냉방 운전 시 실외기 유니트(10)의 압축기(11)에서 압축된 고온 고압의 냉매가 고압기관을 따라 실외측 열교환기(14)로 유출되고, 실외측 열교환기(14)에서 열교환 후 응축된 고압 액체 상태의 냉매가 각 실내기 유니트(31)로 분배하는 해더부(20) 쪽으로 유출되며, 이때 고압액관(21)을 따라 유출되는 고압 액체 상태의 냉매는 과냉기(24)에서 이미 팽창밸브(33)를 통해 감압 팽창된 후 실내측 열교환기(32)에서 열교환 하여 저압기관(22)을 따라 유출되는 저압 기체 상태의 냉매와 서로 열교하도록 한다.

따라서, 실외기 유니트(10)와 실내기 유니트(31)의 배설 거리가 길어짐에 따라 발생하는 압력손실(P_H-P_H')에 의해 고압액관(21)을 따라 유동하는 냉매가 이상 상태로 팽창밸브(33)로 유입되는 것을 방지하도록 과냉각시켜 액체 상태의 냉매가 팽창밸브(33)를 통과시켜 감압 팽창되도록 함으로써 팽창밸브에서 발생하는 유동소음을 저감시킨다.

또한, 선도상에 도시한 바와 같이, 과냉기(24)에서 그 중심을 관통하는 고압액관을 따라 흐르는 고압 액체 상태의 냉매가 냉각되어 얻은 과냉도와, 열교환 용기 내부의 저압 기체가 열을 흡수하여 얻은 과열도에 만큼이 멀티 에어컨 시스템의 냉방능력이 향상시키도록 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 외기 유니트와 실내기 유니트의 가설 거리가 멀어짐에 따라 고압액관 내부의 압력손실에 의해 고압 액체 상태의 냉매가 일부 증발하여 이상상태로 팽창밸브를 통과하면서 발생하게 되는 유동소음 발생 방지함과 아울러 시스템의 냉방능력이 향상시키는 효과를 갖는다.

Claims (3)

1. 실외측에 가설되어 냉매를 압축시키기 위한 압축기와 압축기에서 압축된 냉매를 실외기와 열교환하도록 하는 실외측 열교환기를 구비한 실외기 유니트와, 난방 및 냉방하고자 하는 복수개의 실내공간에 각각 가설되어 상기 실외기 유니트로부터 유입된 냉매를 실내기와 열교환하도록 하는 실내측 열교환기를 구비한 실내기 유니트와, 상기 실외측 유니트로부터 압축된 냉매를 각 실내기 유니트로 분배하는 해더부로 구성되어 멀티 에어컨 시스템에 있어서,

   냉방시 실외측 열교환기로부터 고압액관을 따라 유출되는 고압 액체 상태의 냉매와 실내측 열교환기로부터 저압기관을 따라 상기 압축기로 회수되는 저압 기체 상태의 냉매를 서로 열교환시키기 위한 과냉기가 구비됨을 특징으로 하는 멀티 에어컨 시스템의 과냉각용 열교환 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 과냉기는 상기 고압액관 및 저압기관이 실내측 열교환기로 분지되기 이전의 해더부에 가설됨을 특징으로 하는 멀티 에어컨 시스템의 과냉각용 열교환 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 과냉기는 저압 냉매 기관이 연통 결합되는 일정 수용공간을 갖는 통형상의 열교환 용기와 그 열교환 용기의 내부를 상기 고압액관이 관통하도록 구성됨을 특징으로 하는 멀티 에어컨 시스템의 과냉각용 열교환 장치.