KR20050077139A - Multi airconditioner - Google Patents
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Abstract
본 발명은 멀티공기조화기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉방모드로 운전시 냉매의 압력강하를 최소화시킴과 아울러 냉매의 과냉도를 확보함으로써 실내기에서 냉매팽창소음을 감소시키고, 열교환 성능을 향상시키는 멀티공기조화기에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-air conditioner, and more particularly, to minimize the pressure drop of the refrigerant when operating in the cooling mode and to secure the supercooling of the refrigerant to reduce the refrigerant expansion noise in the indoor unit, and to improve the heat exchange performance. It relates to an air conditioner.
이를 위해, 본 발명은 실외열교환기(12)와 압축기(11)가 설치되는 실외기(10); 상기 실외기(10)에 적어도 2개 이상 연결되고, 실내열교환기(31a,31b,31c)가 설치되는 실내기(30a,30b,30c); 상기 실외기(10)와 실내기(30a,30b,30c)를 연결하는 냉매관에 설치되어 냉매를 실내기(30a,30b,30c)에 분배시키는 분배기(20); 그리고, 상기 실외열교환기(12)와 분배기(20)를 연결하는 제1냉매관(21)에 연결되고, 상기 실외열교환기(12)의 토출 냉매 중 일부분을 팽창시키고, 상기 팽창된 냉매가 분배기(20) 측으로 유동되는 냉매와 열교환된 후 상기 분배기(20)와 압축기(11)를 연결하는 제2냉매관(22)에 유입되도록 하는 열교환장치(100):를 포함하여 구성되는 멀티공기조화기를 제공한다.To this end, the present invention is an outdoor unit 10, the outdoor heat exchanger 12 and the compressor 11 is installed; At least two indoor units (30a, 30b, 30c) connected to the outdoor unit (10) and having indoor heat exchangers (31a, 31b, 31c) installed therein; A distributor 20 installed in a refrigerant pipe connecting the outdoor unit 10 and the indoor units 30a, 30b, 30c to distribute the refrigerant to the indoor units 30a, 30b, 30c; And a first refrigerant pipe 21 connecting the outdoor heat exchanger 12 and the distributor 20 to expand a portion of the discharge refrigerant of the outdoor heat exchanger 12, and the expanded refrigerant divides the distributor. And a heat exchanger (100) configured to be introduced into a second refrigerant pipe (22) connecting the distributor (20) and the compressor (11) after heat exchange with the refrigerant flowing to the (20) side. to provide.
Description
본 발명은 멀티형공기조화기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉방모드로 운전시 냉매의 압력강하를 최소화시킴과 아울러 냉매의 과냉도를 확보하여, 실내기에서 냉매팽창소음을 감소시키고, 열교환 성능을 향상시키는 멀티공기조화기에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-type air conditioner, and more particularly, to minimize the pressure drop of the refrigerant when operating in the cooling mode and to ensure the supercooling of the refrigerant, to reduce the expansion noise of the refrigerant in the indoor unit, improving heat exchange performance A multi air conditioner.
일반적으로, 공기조화기는 1개의 실외기에 1개의 실내기가 연결된 일반적인 공기조화기와, 1개의 실외기에 다수개의 실내기가 연결된 멀티공기조화기로 구분된다.In general, an air conditioner is classified into a general air conditioner in which one indoor unit is connected to one outdoor unit, and a multi air conditioner in which a plurality of indoor units are connected to one outdoor unit.
상기 멀티공기조화기는 일부 실내기를 냉방모드로 운전시킴과 동시에 일부의 실내기를 난방모드로 운전시키는 동시형 멀티공기조화기와, 모든 실내기를 냉방모드 또는 난방모드로 선택적으로 운전시키는 절환형 멀티공기조화기로 구분된다.The multi-air conditioner is a simultaneous multi-air conditioner that operates some indoor units in a cooling mode and simultaneously operates some indoor units in a heating mode, and a switchable multi-air conditioner selectively operates all indoor units in a cooling mode or a heating mode. Are distinguished.
이러한 멀티공기조화기는 크게 실외기, 분배기 및 실내기로 구성된다.The multi-air conditioner is mainly composed of an outdoor unit, a distributor and an indoor unit.
상기 실외기에는 압축기, 실외열교환기, 실외팬 및 어큐뮬레이터가 설치된다. 이러한 실외기에는 분배기가 연결되고, 상기 분배기에는 실내열교환기가 연결된다. 상기 실내기에는 실내열교환기, 실내팬 및 팽창장치가 설치된다.The outdoor unit is provided with a compressor, an outdoor heat exchanger, an outdoor fan, and an accumulator. A distributor is connected to the outdoor unit, and an indoor heat exchanger is connected to the distributor. The indoor unit is provided with an indoor heat exchanger, an indoor fan, and an expansion device.
이와 같이 구성된 멀티공기조화기의 작용에 관해 첨부된 도 1을 참조하여 설명하기로 한다. The operation of the multi-air conditioner configured as described above will be described with reference to FIG. 1.
도 1은 종래 멀티형 공기조화기의 냉각사이클을 나타낸 p-h 선도이다.1 is a p-h diagram showing a cooling cycle of a conventional multi-type air conditioner.
상기 멀티공기조화기가 냉방모드로 운전되는 경우, 상기 압축기에서 토출된 냉매는 고압 상태로 실외열교환기에 유입된다. 이때, 상기 실외팬이 회전됨에 의해 냉매를 응축시킨다.When the multi-air conditioner is operated in a cooling mode, the refrigerant discharged from the compressor flows into the outdoor heat exchanger under high pressure. At this time, the outdoor fan is rotated to condense the refrigerant.
이렇게 응축된 냉매는 분배기에 의해 실내기에 유입되고, 상기 팽창장치에 의해 팽창된 상태로 실내열교환기에 유입된다. 이때, 상기 냉매는 팽창되면서 압력이 떨어짐에 따라 저온 저압 상태로 된다. 이때, 상기 실내팬이 회전됨에 의해 실내에 냉기를 공급한다. 이러한 저온 냉매는 실내기에서 분배기로 토출되고, 상기 분배기에서 토출된 냉매는 어큐뮬레이터를 거쳐 압축기에 재유입된다.The condensed refrigerant is introduced into the indoor unit by the distributor and is introduced into the indoor heat exchanger in the expanded state by the expansion device. At this time, the refrigerant is expanded to a low temperature low pressure state as the pressure drops. At this time, the indoor fan is rotated to supply cold air to the room. The low temperature refrigerant is discharged from the indoor unit to the distributor, and the refrigerant discharged from the distributor is reflowed into the compressor via an accumulator.
이와 같은 일련의 냉매순환이 연속적으로 반복되면서 실내공간을 냉각시키게 된다.This series of refrigerant circulation is repeated continuously to cool the indoor space.
다음으로, 상기 멀티공기조화기의 난방모드는 상술한 냉방모드와 반대로 냉매를 순환시킨다. 따라서, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.Next, the heating mode of the multi-air conditioner circulates the refrigerant as opposed to the cooling mode described above. Therefore, description thereof will be omitted.
이와 같은 멀티공기조화기는 다음과 같은 문제점이 있다.Such a multi-air conditioner has the following problems.
첫째, 상기 멀티공기조화기는 고층 빌딩과 같은 건물에 설치되므로, 상기 실외기와 분배기 사이에는 냉매관의 설치 길이가 길어질 수 밖에 없다. 이렇게 배관이 길어짐에 따라 상기 실외기와 분배기 사이의 냉매관에는 도 1과 같이 냉매의 압력강하 현상(PH→P1)이 발생되는 문제점이 있다.First, since the multi-air conditioner is installed in a building such as a high-rise building, the installation length of the refrigerant pipe is long between the outdoor unit and the distributor. As the pipe lengthens, the refrigerant pipe between the outdoor unit and the distributor may have a pressure drop phenomenon (PH → P1) of the refrigerant, as shown in FIG. 1.
둘째, 상기 냉매관에서 냉매의 압력이 강하되면, 상기 냉매가 2상 상태(two phase)로 실내기에 유입된다. 따라서, 상기 팽창장치에서는 2상 상태의 냉매가 재팽창됨에 따라 냉매팽창 소음이 커지는 문제점이 있다. Second, when the pressure of the coolant drops in the coolant pipe, the coolant flows into the indoor unit in a two phase state. Therefore, in the expansion device, there is a problem that the refrigerant expansion noise increases as the refrigerant in the two-phase state is expanded again.
셋째, 상기 팽창장치에서 냉매팽창 성능이 저하되므로, 상기 실내기에서 과냉이 확보되지 못하므로 냉방 성능도 현저히 저하되는 문제점이 있다.Third, since the expansion performance of the refrigerant is reduced in the expansion device, there is a problem that the cooling performance is also significantly lowered because the subcooling is not secured in the indoor unit.
넷째, 이처럼 공기조화기의 성능이 전체적으로 저하되므로, 압축기의 용량이 커질 수 밖에 없다. 따라서, 실외기의 부피가 커지고, 제조단가가 상승된다.Fourth, since the performance of the air conditioner is reduced overall, the capacity of the compressor is inevitably increased. Therefore, the volume of the outdoor unit is increased, and the manufacturing cost is increased.
상기한 제반 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 냉방모드로 운전시 냉매의 압력강하를 최소화하고, 냉매의 과냉도를 확보하여 실내기에서 냉매팽창소음을 감소시키고, 열교환 성능을 향상시키는 멀티공기조화기를 제공함을 그 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention is to minimize the pressure drop of the refrigerant when operating in the cooling mode, to ensure the supercooling of the refrigerant to reduce the refrigerant expansion noise in the indoor unit, to improve the heat exchange performance The purpose is to provide.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 실외열교환기와 압축기가 설치되는 실외기; 상기 실외기에 적어도 2개 이상 연결되고, 실내열교환기가 설치되는 실내기; 상기 실외기와 실내기를 연결하는 냉매관에 설치되어 냉매를 실내기에 분배시키는 분배기; 그리고, 상기 실외열교환기와 분배기를 연결하는 제1냉매관에 연결되고, 상기 실외열교환기의 토출 냉매 중 일부분을 팽창시키고, 상기 팽창된 냉매가 분배기 측으로 유동되는 냉매와 열교환된 후 상기 분배기와 압축기를 연결하는 제2냉매관에 유입되도록 하는 열교환장치:를 포함하여 구성되는 멀티공기조화기를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is an outdoor unit installed with an outdoor heat exchanger and a compressor; At least two indoor units connected to the outdoor unit and provided with an indoor heat exchanger; A distributor installed in the refrigerant pipe connecting the outdoor unit and the indoor unit to distribute the refrigerant to the indoor unit; And a first refrigerant pipe connecting the outdoor heat exchanger and the distributor, expands a portion of the discharge refrigerant of the outdoor heat exchanger, exchanges the expanded refrigerant with the refrigerant flowing to the distributor, and then expands the distributor and the compressor. It provides a multi-air conditioner comprising a: a heat exchange device to be introduced into the second refrigerant pipe connecting.
상기 열교환장치는 상기 실외열교환기에서 토출된 냉매가 나누어 유입되도록 유로가 형성된 열교환수단; 상기 열교환수단의 소정의 유로에 유입된 냉매를 팽창시키는 팽창수단; 그리고, 상기 소정의 유로와 제2냉매관을 연결하여 상기 팽창된 냉매가 제2냉매관에 유입되도록 하는 바이패스 배관:으로 구성된다.The heat exchange device includes a heat exchange means having a flow path so that the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger is divided and introduced; Expansion means for expanding a refrigerant introduced into a predetermined flow path of the heat exchange means; And a bypass pipe connecting the predetermined flow path and the second refrigerant pipe so that the expanded refrigerant flows into the second refrigerant pipe.
이때, 상기 열교환수단은 2중관 구조로 형성되는 것이 바람직하다.At this time, the heat exchange means is preferably formed in a double tube structure.
상기 열교환수단의 내측 유로관에는 바이패스 배관이 연결되고, 상기 열교환 수단의 외측 유로관에는 제1냉매관이 연결된다.The bypass pipe is connected to the inner flow pipe of the heat exchange means, and the first refrigerant pipe is connected to the outer flow pipe of the heat exchange means.
상기 제1냉매관은 열교환수단의 내측 유로관과 외측 유로관의 냉매 유입부에 분지되어 연결되고, 상기 내측 유로관에 연결된 분지 배관에는 팽창장치가 설치되고, 상기 내측 유로관의 냉매 토출부에는 바이패스 배관이 연결된다.The first refrigerant pipe is branched and connected to the refrigerant inlet of the inner flow path and the outer flow path of the heat exchange means, an expansion device is installed in the branch pipe connected to the inner flow pipe, and the refrigerant discharge part of the inner flow pipe Bypass piping is connected.
상기 열교환수단의 내측 유로관에는 열교환 면적을 향상시키도록 열교환부가 돌출 형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that the heat exchange part protrudes from the inner flow pipe of the heat exchange means to improve the heat exchange area.
이하, 본 발명에 따른 멀티공기조화기에 관해 설명하기로 한다.Hereinafter, the multi-air conditioner according to the present invention will be described.
상기 멀티공기조화기는 크게 일부 실내기를 냉방모드로 운전시킴과 동시에 일부의 실내기를 난방모드로 운전시키는 동시형 멀티공기조화기와, 모든 실내기를 냉방모드 또는 난방모드로 선택적으로 운전시키는 절환형 멀티공기조화기로 구분된다.The multi-air conditioner is a simultaneous multi-air conditioner for driving some indoor units in a cooling mode and at the same time operating some indoor units in a heating mode, and a switchable multi-air conditioning unit for selectively operating all indoor units in a cooling mode or a heating mode. It is divided into groups.
먼저, 본 발명에 따른 동시형 멀티공기조화기에 관해 첨부된 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.First, a simultaneous multi-air conditioner according to the present invention will be described with reference to FIG. 2.
도 2는 본 발명에 따른 냉난방 동시형 멀티공기조화기의 구성을 나타낸 구성도이다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the air-conditioning simultaneous multi-air conditioner according to the present invention.
상기 동시형 멀티공기조화기는 크게 실외기(10), 분배기(20) 및 다수개의 실내기(30a,30b,30c)로 구성된다.The simultaneous multi-air conditioner is mainly composed of an outdoor unit 10, a distributor 20, and a plurality of indoor units 30a, 30b, and 30c.
상기 실외기(10)에는 압축기(11), 실외열교환기(12), 실외팬(13) 및 어큐뮬레이터(14)가 설치된다. 이때, 상기 실외열교환기(12)는 제1냉매관(21)에 의해 분배기(20)에 연결되고, 상기 압축기(11)는 제2냉매관(22)에 의해 분배기(20)에 연결된다. The outdoor unit 10 is provided with a compressor 11, an outdoor heat exchanger 12, an outdoor fan 13, and an accumulator 14. In this case, the outdoor heat exchanger 12 is connected to the distributor 20 by the first refrigerant pipe 21, and the compressor 11 is connected to the distributor 20 by the second refrigerant pipe 22.
상기 제1냉매관(21)은 실내기의 개수만큼 분지되어 각 실내기(30a,30b,30c)에 연결된다. 또, 상기 제2냉매관(22)은 분배기(20) 내에서 제1분지관(23)과 제2분지관(24)으로 분지된다. 이때, 제2분지관(24)은 다시 분지되어 각 실내기(30a,30b,30c)에 각각 연결되고, 상기 제1분지관(23)은 다시 분지되어 제2분지관(24)에서 분지된 배관에 각각 연결된다. 또한, 상기 제2분지관(24)에는 팽창장치(25)가 설치되고, 상기 제1,2분지관(23,24)의 분지된 배관에는 개폐장치(26a,26b,26c)가 각각 설치된다.The first refrigerant pipe 21 is branched by the number of indoor units are connected to each indoor unit (30a, 30b, 30c). In addition, the second refrigerant pipe 22 is branched into the first branch pipe 23 and the second branch pipe 24 in the distributor 20. In this case, the second branch pipe 24 is branched again and connected to each indoor unit 30a, 30b, and 30c, respectively, and the first branch pipe 23 is branched again and branched from the second branch pipe 24. Are each connected to. In addition, an expansion device 25 is installed in the second branch pipe 24, and opening and closing devices 26a, 26b, and 26c are installed in branched pipes of the first and second branch pipes 23 and 24, respectively. .
이때, 상기 분배기(20)에서 제1냉매관(21)에는 이중관 구조의 과냉확보장치(27)가 설치되는 것이 바람직하다. 이러한 과냉확보장치는 냉매 사이의 열교환작용을 통해 실내열교환기(31a,31b,31c)에 유입되는 냉매의 과냉도를 확보하는 기능을 수행한다.At this time, it is preferable that the subcooling securing device 27 having a double pipe structure is installed in the first refrigerant pipe 21 in the distributor 20. The subcooling securing device performs a function of securing the subcooling of the refrigerant flowing into the indoor heat exchangers 31a, 31b, and 31c through heat exchange between the refrigerants.
상기 각 실내기(30a,30b,30c)에는 실내열교환기(31a,31b,31c), 실내팬(미도시) 및 팽창장치(32a,32b,32c)가 설치된다. 이때, 상기 팽창장치는 제1냉매관(21)에서 분지된 배관상에 각각 설치된다. Each indoor unit 30a, 30b, 30c is provided with an indoor heat exchanger 31a, 31b, 31c, an indoor fan (not shown), and an expansion device 32a, 32b, 32c. At this time, the expansion device is installed on the pipe branched from the first refrigerant pipe (21), respectively.
상기한 실외열교환기(12)와 분배기(20)를 연결하는 제1냉매관(21)에는 열교환장치(100)가 연결된다. 이러한 열교환장치(100)는 실외열교환기의 토출 냉매 중 일부분을 팽창시키고, 상기 팽창된 냉매가 실외열교환기에서 토출되어 분배기(20) 측으로 유동되는 냉매와 열교환된 후 상기 분배기(20)와 압축기(11)를 연결하는 제2냉매관(22)에 유입되도록 한다. 이러한 열교환장치(100)에 관해서는 아래에서 상세히 설명하기로 한다.The heat exchange device 100 is connected to the first refrigerant pipe 21 connecting the outdoor heat exchanger 12 and the distributor 20. The heat exchanger 100 expands a portion of the discharged refrigerant of the outdoor heat exchanger, heat-exchanges the refrigerant with the expanded refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger and flows to the distributor 20, and then the distributor 20 and the compressor ( 11) to flow into the second refrigerant pipe (22) connecting. This heat exchanger 100 will be described in detail below.
다음으로, 본 발명에 따른 절환형 멀티공기조화기에 관해 첨부된 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.Next, a switchable multi-air conditioner according to the present invention will be described with reference to FIG. 3.
도 3은 본 발명에 따른 냉난방 절환형 멀티공기조화기의 구성을 나타낸 구성도이다.Figure 3 is a block diagram showing the configuration of the air-conditioning switching multi air conditioner according to the present invention.
상기 절환형 멀티공기조화기는 크게 실외기(50), 분배기(60) 및 다수개의 실내기(70a,70b,70c)로 구성된다.The switchable multi-air conditioner is mainly composed of an outdoor unit 50, a distributor 60, and a plurality of indoor units 70a, 70b, 70c.
상기 실외기(50)에는 압축기(51), 실외열교환기(52), 실외팬(53) 및 어큐뮬레이터(54)가 설치된다. 이때, 상기 실외열교환기(52)는 제1냉매관(61)에 의해 분배기(60)에 연결되고, 상기 압축기(51)는 제2냉매관(62)에 의해 분배기(60)에 연결된다. The outdoor unit 50 is provided with a compressor 51, an outdoor heat exchanger 52, an outdoor fan 53, and an accumulator 54. In this case, the outdoor heat exchanger 52 is connected to the distributor 60 by the first refrigerant pipe 61, and the compressor 51 is connected to the distributor 60 by the second refrigerant pipe 62.
상기 제1,2냉매관(51,52)은 실내기의 개수만큼 분지되어 각 실내기(70a,70b,70c)에 각각 연결된다. 이때, 상기 제2냉매관(62)에는 개폐장치(66a,66b,66c)가 설치된다.The first and second refrigerant pipes 51 and 52 are branched by the number of indoor units and are connected to the respective indoor units 70a, 70b and 70c. At this time, the second refrigerant pipe 62 is provided with opening and closing devices (66a, 66b, 66c).
상기 각 실내기(70a,70b,70c)에는 실내열교환기(71a,71b,71c), 실내팬(미도시) 및 팽창장치(72a,72b,72c)가 설치된다. 이때, 상기 팽창장치는 제1냉매관(61)에서 분지된 배관상에 각각 설치된다. Each indoor unit 70a, 70b, 70c is provided with an indoor heat exchanger 71a, 71b, 71c, an indoor fan (not shown), and an expansion device 72a, 72b, 72c. In this case, the expansion device is installed on the pipe branched from the first refrigerant pipe (61), respectively.
상기한 실외열교환기(52)와 분배기(60)를 연결하는 제1냉매관(61)에는 열교환장치(100)가 연결된다. 이러한 열교환장치(100)는 실외열교환기(52)의 토출 냉매 중 일부분을 팽창시키고, 상기 팽창된 냉매가 실외열교환기(52)에서 토출되어 분배기(60) 측으로 유동되는 냉매와 열교환된 후 상기 분배기(60)와 압축기(51)를 연결하는 제2냉매관(62)에 유입되도록 한다.The heat exchange device 100 is connected to the first refrigerant pipe 61 connecting the outdoor heat exchanger 52 and the distributor 60. The heat exchanger 100 expands a portion of the discharged refrigerant of the outdoor heat exchanger 52, and the expanded refrigerant is discharged from the outdoor heat exchanger 52 and heat-exchanged with the refrigerant flowing to the distributor 60. To flow into the second refrigerant pipe 62 connecting the 60 and the compressor 51.
한편, 상술한 열교환장치(100)는 동시형 및 절환형 멀티공기조화기에 공통적으로 적용된다. 따라서, 상기 열교환장치의 구조에 관해 첨부된 도 3 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.On the other hand, the heat exchanger 100 described above is commonly applied to simultaneous and switchable multi-air conditioners. Therefore, the structure of the heat exchanger will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 6.
도 4는 도 2 및 도 3의 멀티공기조화기에 설치된 2중관 열교환기를 나타낸 구성도이고, 도 5a는 도 4의 열교환수단의 일예를 나타낸 단면 사시도이며, 도 5b는 도 4의 열교환수단의 다른 일예를 나타낸 단면 사시도이고, 도 6은 도 2 및 도 3의 멀티공기조화기의 작용을 냉각사이클을 나타낸 p-h선도이다.Figure 4 is a block diagram showing a double tube heat exchanger installed in the multi-air conditioner of Figures 2 and 3, Figure 5a is a cross-sectional perspective view showing an example of the heat exchange means of Figure 4, Figure 5b is another example of the heat exchange means of Figure 4 6 is a cross-sectional perspective view, and FIG. 6 is a ph diagram illustrating a cooling cycle of the multi-air conditioners of FIGS. 2 and 3.
상기 열교환장치(100)는 열교환수단(110), 팽창수단(114) 및 바이패스 배관(115)을 포함하여 구성된다.The heat exchange apparatus 100 is configured to include a heat exchange means 110, expansion means 114 and the bypass pipe 115.
상기 열교환수단(110)에는 실외열교환기(12)에서 토출된 냉매가 나누어 유입되도록 유로가 형성된다. 상기 팽창수단(114)은 열교환수단의 소정의 유로에 유입된 냉매를 팽창시킨다. 또, 상기 바이패스 배관(115)은 소정의 유로와 제2냉매관(22 : 도 2 참조)을 연결하도록 설치된다. 이러한 바이패스 배관은 팽창된 냉매가 제2냉매관(22)에 유입되도록 설치된다.The heat exchange means 110 is formed with a flow path so that the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger 12 is divided into the heat exchange means. The expansion means 114 expands the refrigerant introduced into the predetermined flow path of the heat exchange means. In addition, the bypass pipe 115 is installed to connect a predetermined flow path and the second refrigerant pipe 22 (see FIG. 2). The bypass pipe is installed such that the expanded refrigerant flows into the second refrigerant pipe 22.
이때, 상기 열교환수단(110)은 내측 유로관(111)과 외측 유로관(112)으로 이루어진 2중관 구조로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 냉매의 열교환 효율을 향상시키기 위함이다.At this time, the heat exchange means 110 is preferably formed of a double pipe structure consisting of the inner flow pipe (111) and the outer flow pipe (112). This is to improve the heat exchange efficiency of the refrigerant.
물론, 상기 열교환수단은 2개의 유로관을 접촉시키는 구조로 형성될 수 있다. 이때, 상기 2개의 유로관은 열전도성이 큰 재질로 둘러싸여 접촉되는 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 열교환수단은 제1냉매관에 팽창된 냉매가 유동하는 배관을 수회 감는 구조로 형성할 수 있음도 이해 가능하다.Of course, the heat exchange means may be formed in a structure to contact the two flow pipes. At this time, it is more preferable that the two flow path tubes are surrounded by a material having high thermal conductivity and are in contact with each other. In addition, it is understood that the heat exchange means may be formed in a structure in which a pipe in which an expanded refrigerant flows in the first refrigerant pipe flows several times.
이러한 열교환수단은 상술한 구조에 한정되지 않고 냉매가 열교환되는 한 다양한 형상으로 변경 가능하다. The heat exchange means is not limited to the above-described structure and can be changed into various shapes as long as the refrigerant is heat-exchanged.
이때, 상기 열교환수단(110)의 내측 유로관(111)에는 바이패스 배관(115)이 연결되고, 상기 외측 유로관(112)에는 제1냉매관(21)이 연결되는 것이 바람직하다. 이는 내측 유로관(111)에 팽창된 저온 냉매가 유동됨과 아울러 외측 유로관(112)에 실외열교환기(12)에서 토출된 고온 냉매가 유동되도록 함으로써, 실외 공기의 습기가 열교환수단(110)의 표면에 맺히는 것을 방지하기 위함이다.In this case, the bypass pipe 115 is connected to the inner flow pipe 111 of the heat exchange means 110, and the first refrigerant pipe 21 is connected to the outer flow pipe 112. This causes the low-temperature refrigerant to expand in the inner flow passage 111 and the high-temperature refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger 12 to the outer flow passage 112 so that the moisture of the outdoor air is transferred to the heat exchange means 110. This is to prevent it from forming on the surface.
물론, 상기 열교환수단(110)의 내측 유로관(111)에는 제1냉매관(21)을 연결하고, 상기 외측 유로관(112)에는 바이패스 배관(115)을 연결할 수 있음도 이해 가능하다. 이때에는, 상기 외측 유로관(112)에 상대적으로 저온 냉매가 유동되므로, 실외 공기의 습기가 열교환수단(110)의 표면에 맺힐 가능성이 있다.Of course, it is also possible to connect the first refrigerant pipe 21 to the inner flow pipe (111) of the heat exchange means 110, and the bypass pipe (115) to the outer flow pipe (112). At this time, since the low-temperature refrigerant flows relative to the outer flow path tube 112, there is a possibility that the moisture of the outdoor air is formed on the surface of the heat exchange means (110).
보다 구체적으로는, 상기 제1냉매관(21)은 열교환수단(110)이 내측 유로관(111)과 외측 유로관(112)의 냉매 유입부에 분지되어 연결된다. 이러한 내측 유로과와 연결된 분지 배관(116a)에는 팽창수단(114)이 설치된다. 이러한 팽창수단(114)은 실외열교환기(12)에서 토출된 냉매중 일부분을 팽창시키는 기능을 수행한다. 또한, 상기 내측 유로관(111)의 냉매 토출부에는 바이패스 배관(115)이 연결된다. 이러한 바이패스 배관(115)은 그 일단부가 내측 유로관(111)의 냉매 토출부에 연결되고, 그 타단부가 제2냉매관(22)에 연결된 구조를 갖는다.More specifically, the first refrigerant pipe 21 is connected to the heat exchange means 110 is branched to the refrigerant inlet portion of the inner flow path pipe 111 and the outer flow path pipe 112. An expansion means 114 is installed in the branch pipe 116a connected to the inner passage. The expansion means 114 expands a portion of the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger 12. In addition, the bypass pipe 115 is connected to the refrigerant discharge part of the inner passage pipe 111. The bypass pipe 115 has a structure in which one end thereof is connected to the refrigerant discharge part of the inner passage pipe 111, and the other end thereof is connected to the second refrigerant pipe 22.
상기 제1냉매관(21)의 분지 배관(116a,116b)과 바이패스 배관(115)은 내측 유로관(111)과 외측 유로관(112)의 냉매가 반대방향으로 유동되도록 연결되는 것이 바람직하다. 이는 냉매를 반대방향으로 유동시킴으로써 열교환 효율을 향상시키기 위함이다.The branch pipes 116a and 116b of the first refrigerant pipe 21 and the bypass pipe 115 are preferably connected such that the refrigerant of the inner flow path 111 and the outer flow path 112 flows in opposite directions. . This is to improve the heat exchange efficiency by flowing the refrigerant in the opposite direction.
예컨대, 상기 팽창수단(114)이 설치된 제1냉매관(21)의 분지 배관(116a)은 도시된 바와는 달리 내측 유로관(111)의 일단부에 연결되고, 상기 제1냉매관(21)의 다른 분지 배관(116b)은 외측 유로관(112)의 타단부에 연결된다. 또한, 상기 바이패스 배관(115)은 내측 유로관(111)의 타단부에 연결된다.For example, the branch pipe 116a of the first refrigerant pipe 21 in which the expansion means 114 is installed is connected to one end of the inner flow pipe 111, as shown in the drawing, and the first refrigerant pipe 21 The other branch pipe 116b is connected to the other end of the outer flow pipe 112. In addition, the bypass pipe 115 is connected to the other end of the inner flow pipe (111).
이러한 바이패스 배관(115)은 제2냉매관(22) 중 어큐뮬레이터(14)의 냉매 유입측 소정 구간에 연결되는 것이 바람직하다. 이는 팽창된 냉매가 열교환된 후 제2냉매관(22)에 유입되더라도 상기 어큐뮬레이터(14)를 거쳐 압축기(11)에 유입되므로, 상기 압축기에 액냉매가 유입되는 것을 방지하여 압축기의 안정성을 확보하기 위함이다.The bypass pipe 115 is preferably connected to a predetermined section of the refrigerant inlet side of the accumulator 14 of the second refrigerant pipe 22. This flows into the compressor 11 through the accumulator 14 even though the expanded refrigerant is introduced into the second refrigerant pipe 22 after heat exchange, thereby preventing the liquid refrigerant from flowing into the compressor to secure stability of the compressor. For sake.
물론, 상기 바이패스 배관(115)은 제2냉매관(22) 중 압축기(11)와 어큐뮬레이터를 연결하는 소정 구간에 연결될 수 있음도 이해 가능하다. 이러한 냉매는 팽창되어 거의 기상(gas phase) 상태이므로, 압축기(11)에 유입되더라도 압축기(11)의 안정성을 크게 해치지 않기 때문이다.Of course, it is also understood that the bypass pipe 115 may be connected to a predetermined section for connecting the accumulator and the compressor 11 of the second refrigerant pipe 22. This is because such a refrigerant is expanded and almost in a gas phase state, so even if it is introduced into the compressor 11, the stability of the compressor 11 is not significantly impaired.
이러한 열교환 수단은 실외기(10) 내부에 설치되는 것이 바람직하다. 이는 실외열교환기(12)에서 토출된 냉매를 열교환시킴으로써, 상기 제1냉매관(21)의 냉매 중 일부분이 유동중에 팽창되는 것을 방지함에 따라 액상의 냉매가 분배기(20)에 공급되도록 하기 위함이다. 따라서, 상기 제1냉매관(21)에서 냉매 압력이 강하되는 것을 최소화시킬 수 있다.This heat exchange means is preferably installed in the outdoor unit (10). This is to allow the liquid refrigerant to be supplied to the distributor 20 by heat-exchanging the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger 12, thereby preventing some of the refrigerant of the first refrigerant pipe 21 from expanding during the flow. . Therefore, it is possible to minimize the refrigerant pressure drop in the first refrigerant pipe (21).
이러한 열교환수단(110)은 1-2.5m의 길이 범위 내에서 설치되는 것이 바람직하다. 이는 제1냉매관(21)의 냉매가 적절하게 열교환되도록 하기 위함이다.The heat exchange means 110 is preferably installed in the length range of 1-2.5m. This is to ensure that the refrigerant in the first refrigerant pipe 21 is properly heat exchanged.
이와 같은 열교환수단(110)의 내측 유로관(111)과 외측 유로관(112)의 구조에 관해 상세히 설명하기로 한다.The structure of the inner flow pipe 111 and the outer flow pipe 112 of the heat exchange means 110 will be described in detail.
상기 내측 유로관(111)에는 열교환 면적을 향상시키도록 열교환부(113)가 돌출 형성된다. The heat exchange part 113 protrudes from the inner flow path 111 to improve the heat exchange area.
이때, 상기 열교환부(113)는 내측 유로관(111)의 내면에 형성되는 것이 바람직하다. 이는 외측 유로관(112)의 실외열교환기(12)에서 토출된 냉매는 유동 저항을 감소시키면서도, 내측 유로관(111)의 팽창된 냉매는 열교환 면적을 향상시키기 위함이다. At this time, the heat exchange part 113 is preferably formed on the inner surface of the inner flow pipe (111). This is because the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger 12 of the outer flow path tube 112 reduces the flow resistance, while the expanded refrigerant of the inner flow path tube 111 improves the heat exchange area.
물론, 상기 열교환부는 내측 유로관의 내/외면에 모두 형성하거나, 혹은 내측 유로관의 내/외면과 외측 유로관의 내면에 모두 형성할 수 있음도 이해 가능하다.Of course, it is also understood that the heat exchange part may be formed on both the inner and outer surfaces of the inner flow pipe, or both on the inner and outer surfaces of the inner flow pipe and the inner surface of the outer flow pipe.
이러한 열교환부(113)는 도 5a와 같이 냉매의 유동방향을 따라 나선형으로 형성된다. 이러한 구조는 냉매의 열교환 면적을 증가시키는 한편, 팽창 냉매의 유동저항을 증가시킬 수는 있다.The heat exchange part 113 is formed spirally along the flow direction of the refrigerant as shown in Figure 5a. Such a structure can increase the heat exchange area of the refrigerant while increasing the flow resistance of the expanded refrigerant.
또한, 상기 열교환부(113a)는 도 5b와 같이 냉매의 유동방향을 따라 가늘고 길게 형성될 수도 있다. 이러한 구조는 냉매의 열교환 면적을 증가시키면서도, 팽창 냉매의 유동저항을 감소시킬 수 있다.In addition, the heat exchange part 113a may be formed to be thin and long in the flow direction of the refrigerant as shown in FIG. 5B. Such a structure can reduce the flow resistance of the expanded refrigerant while increasing the heat exchange area of the refrigerant.
이러한 열교환부의 형상은 다양하게 변경될 수 있음도 이해 가능하므로, 이러한 변형된 형상에 관해서는 설명을 생략하기로 한다.Since the shape of the heat exchanger may be variously changed, it will be omitted for the modified shape.
이와 같이 구성된 동시형 및 절환형 멀티공기조화기에서 열교환장치의 작용은 거의 동일하므로, 이하에서는 동시형 멀티공기조화기가 냉방모드로 운전되는 경우에 관해서 설명하기로 한다. Since the operation of the heat exchanger in the synchronous and switchable multi-air conditioners configured as described above is almost the same, a case where the synchronous multi-air conditioner is operated in the cooling mode will be described below.
상기 압축기(11)에서 압축된 냉매는 실외열교환기(12)에 유입된다. 이때, 상기 실외팬(13)이 회전됨에 의해 외기와 열교환된 냉매가 응축된다.The refrigerant compressed by the compressor 11 flows into the outdoor heat exchanger 12. At this time, the outdoor fan 13 is rotated to condense the refrigerant exchanged with the outside air.
이렇게 응축된 냉매는 제1냉매관(21)을 통해 열교환장치(100)에 유입된다. 이어, 응축된 냉매는 분지 배관(116a,116b)을 통해 내측 유로관(111)과 외측 유로관(112)으로 유입된다. 이때, 상기 내측 유로관(111)에 유입되는 냉매는 팽창장치(114)에 의해 팽창된다.The refrigerant condensed in this way flows into the heat exchange apparatus 100 through the first refrigerant pipe 21. Subsequently, the condensed refrigerant flows into the inner flow passage 111 and the outer flow passage 112 through the branch pipes 116a and 116b. At this time, the refrigerant flowing into the inner passage pipe 111 is expanded by the expansion device 114.
이렇게 팽창된 냉매는 내측 유로관(111)을 유동하면서 외측 유로관(112)을 유동하는 응축 냉매와 열교환된다. 이렇게 열교환된 팽창된 냉매는 바이패스 배관(115)을 통해 제2냉매관(22)으로 유입되고, 이 팽창된 냉매는 어큐뮬레이터(14)를 통해 압축기(11)에 유입된다.The expanded refrigerant is heat-exchanged with the condensed refrigerant flowing through the outer flow path tube 112 while flowing through the inner flow path tube 111. The expanded heat exchanged heat is introduced into the second refrigerant pipe 22 through the bypass pipe 115, and the expanded refrigerant flows into the compressor 11 through the accumulator 14.
이와 동시에, 상기 외측 유로관(112)의 응축 냉매는 외측 유로관(112)과 제1냉매관(21)을 통해 분배기(20)로 유입된다. 이때, 상기 응축 냉매는 열교환수단(110)에서 열교환되므로 제1냉매관(21)을 유동하는 동안에 거의 팽창되지 않는다. 이러한 응축 냉매는 팽창되지 않으므로 고압의 액상 상태로 분배기(20)에 유입된다. 따라서, 상기 실외열교환기(12)와 분배기(20) 사이의 제1냉매관(21)에서는 도 6과 같이 압력강하를 방지함과 아울러 과냉을 확보할 수 있게 된다.At the same time, the condensation refrigerant of the outer flow path pipe 112 is introduced into the distributor 20 through the outer flow path pipe 112 and the first refrigerant pipe 21. At this time, since the condensed refrigerant is heat-exchanged in the heat exchange means 110, it is hardly expanded during the flow of the first refrigerant pipe 21. Since the condensed refrigerant is not expanded, it flows into the distributor 20 in a high pressure liquid state. Therefore, in the first refrigerant pipe 21 between the outdoor heat exchanger 12 and the distributor 20, it is possible to prevent a pressure drop and to secure subcooling as shown in FIG.
상기 분배기(20)는 냉매를 분배시켜 일부의 실내기(30b,30c)에 유입시킨다. 상기 실내기(30b,30c)에 유입된 냉매는 팽창장치(32b,32c)를 통해 팽창된 후 실내기(30b,30c)에 유입된다. 이때, 상기 실내팬이 회전됨에 의해 실내 공간을 냉방시킨다.The distributor 20 distributes the refrigerant and introduces the refrigerant into some indoor units 30b and 30c. The refrigerant introduced into the indoor units 30b and 30c is expanded through the expansion devices 32b and 32c and then flows into the indoor units 30b and 30c. At this time, the indoor fan is rotated to cool the indoor space.
상기 실내기(30b,30c)에서 토출된 냉매는 분배기(20)에 유입되고, 상기 분배기(20)의 냉매는 제2냉매관(22)에 의해 어큐뮬레이터(14)를 거쳐 압축기(11)에 유입된다.The refrigerant discharged from the indoor units 30b and 30c flows into the distributor 20, and the refrigerant of the distributor 20 flows into the compressor 11 through the accumulator 14 by the second refrigerant pipe 22. .
한편, 상기 압축기(11)의 토출 냉매 중 일부분은 실외열교환기(12)를 거치지 않고 분배기(20)에 직접 유입되고, 상기 분배기(20)는 제1분지관(23)을 통해 소정의 실내기(30a)에 고온 냉매를 분배한다. 이때, 상기 실내팬이 회전됨에 의해 소정의 실내 공간을 난방시키게 된다. 상기 실내기(30a)에서 토출된 냉매는 분배기(20)의 제1냉매관(21)으로 유입된 후 냉방작용을 하는 실내기(30b,30c)에 재유입된다.Meanwhile, a part of the discharged refrigerant of the compressor 11 is directly introduced into the distributor 20 without passing through the outdoor heat exchanger 12, and the distributor 20 passes through the first branch pipe 23 through a predetermined indoor unit ( Distribute the high temperature refrigerant to 30a). At this time, the indoor fan is rotated to heat a predetermined indoor space. The refrigerant discharged from the indoor unit 30a is introduced into the first refrigerant pipe 21 of the distributor 20 and then re-introduced into the indoor units 30b and 30c for cooling.
이러한 일련의 작용을 통해 일부의 실내기(30b,30c)는 냉방모드로 운전되고 일부의 실내기(30a)는 난방모드로 운전될 수 있다.Through this series of operations, some indoor units 30b and 30c may be operated in a cooling mode and some indoor units 30a may be operated in a heating mode.
이상에서와 같이, 본 발명에 따른 멀티공기조화기는 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the multi-air conditioner according to the present invention has the following effects.
첫째, 상기 제1냉매관의 냉매는 열교환장치에서 팽창된 냉매와 열교환되므로, 상기 제1냉매관을 유동하여 분배기에 유입되는 중에 거의 팽창하지 않는다. 따라서, 상기 제1냉매관에서 냉매의 압력강하를 최소화시키고, 상기 분배기에 고압의 액상 냉매가 유입되게 하는 효과가 있다.First, since the refrigerant of the first refrigerant pipe is heat-exchanged with the refrigerant expanded in the heat exchanger, the refrigerant is hardly expanded while flowing into the distributor by flowing the first refrigerant pipe. Therefore, there is an effect of minimizing the pressure drop of the refrigerant in the first refrigerant pipe and allowing the high pressure liquid refrigerant to flow into the distributor.
둘째, 상기 분배기에서 고압의 액상 냉매를 실내기에 분배시키므로, 상기 팽창수단에서는 액상 냉매가 팽창됨에 따라 냉매의 팽창소음을 현저히 감소시킬 수 있는 효과가 있다. Second, since the high-pressure liquid refrigerant is distributed to the indoor unit in the distributor, the expansion means has an effect of significantly reducing the expansion noise of the refrigerant as the liquid refrigerant is expanded.
셋째, 상기 실내기에서 냉매의 팽창 성능을 향상시킴에 따라, 상기 실내기의 냉각 효율이 증가된다.Third, as the expansion performance of the refrigerant is improved in the indoor unit, the cooling efficiency of the indoor unit is increased.
넷째, 상기 제1냉매관에서 압력강하를 최소화시킴으로써, 압축기의 용량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다. 따라서, 공기조화기의 제조단가를 절감하고 부피를 감소시킬 수 있다.Fourth, by minimizing the pressure drop in the first refrigerant pipe, there is an effect that can reduce the capacity of the compressor. Therefore, the manufacturing cost of the air conditioner can be reduced and the volume can be reduced.
도 1은 종래 멀티형 공기조화기의 냉각사이클을 나타낸 p-h 선도.1 is a p-h diagram showing a cooling cycle of a conventional multi-type air conditioner.
도 2는 본 발명에 따른 냉난방 동시형 멀티공기조화기의 구성을 나타낸 구성도.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the air-conditioning simultaneous multi-air conditioner according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 냉난방 절환형 멀티공기조화기의 구성을 나타낸 구성도.Figure 3 is a block diagram showing the configuration of the air-conditioning switching multi air conditioner according to the present invention.
도 4는 도 2 및 도 3의 멀티공기조화기에 설치된 2중관 열교환기를 나타낸 구성도.Figure 4 is a block diagram showing a double tube heat exchanger installed in the multi-air conditioner of Figures 2 and 3.
도 5a는 도 4의 열교환수단의 일예를 나타낸 단면 사시도.5A is a cross-sectional perspective view showing an example of the heat exchange means of FIG. 4.
도 5b는 도 4의 열교환수단의 다른 일예를 나타낸 단면 사시도.Figure 5b is a sectional perspective view showing another example of the heat exchange means of Figure 4;
도 6은 도 2 및 도 3의 멀티공기조화기의 작용을 냉각사이클을 나타낸 p-h선도.6 is a p-h diagram showing a cooling cycle of the operation of the multi-air conditioner of FIGS.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10,50 : 실외기 11,51 : 압축기10,50: outdoor unit 11,51: compressor
12,52 : 실외열교환기 13,53 : 실외팬12,52: Outdoor heat exchanger 13,53: Outdoor fan
14,54 : 어큐뮬레이터 20,60 : 분배기14,54: Accumulator 20,60: Splitter
21,61 : 제1냉매관 22,62 : 제2냉매관21,61: first refrigerant pipe 22,62: second refrigerant pipe
23 : 제1분지관 24 : 제2분지관23: branch 1 branch 24: branch 2 branch
25 : 팽창장치 26a,26b,26c : 개폐장치25: expansion device 26a, 26b, 26c: switchgear
30a,30b,30c,70a,70b,70c : 실내기30a, 30b, 30c, 70a, 70b, 70c: Indoor unit
31a,31b,31c,71a,71b,71c : 실내열교환기31a, 31b, 31c, 71a, 71b, 71c: Indoor heat exchanger
32a,32b,32c,72a,72b,72c : 팽창장치32a, 32b, 32c, 72a, 72b, 72c: expansion device
100 : 열교환장치 110,110a : 열교환수단100: heat exchanger 110,110a: heat exchange means
111,111a : 내측 유로관 113,113a : 열교환부111,111a: inner flow pipe 113,113a: heat exchange part
112,112a : 외측 유로관 114 : 팽창수단112, 112a: outer flow pipe 114: expansion means
115 : 바이패스 배관 116a,116b : 분지 배관115: bypass piping 116a, 116b: branch piping
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