KR100589913B1

KR100589913B1 - 공기조화장치

Info

Publication number: KR100589913B1
Application number: KR1020050031840A
Authority: KR
Inventors: 미치요시 쿠사카
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-12-16
Filing date: 2005-04-18
Publication date: 2006-06-19
Also published as: JP2006170541A

Abstract

실내기를 여러 개 구비하는 공기조화기에 있어서, 냉난 혼재운전을 실현하기 위한 간단한 구성을 제공함과 동시에, 냉방능력과 난방능력의 차이에 따라 효율성 있게 실외기를 운전시킨다. 공기조화기(1)는, 실외기(2)에 다수개의 실내기(6)가 접속되어 있다. 실외기(2)는, 제1 실외열교환기(21)와 제2 실외열교환기(26)를 구비하고, 제1 실외열교환기(21)와 사방밸브(13)를 연결하는 제1 배관(18)에는 제2 개폐밸브(20)가 마련되고, 또한, 제2 개폐밸브(20)와 제1 실외열교환기(21) 사이에는, 제2 바이패스배관(23)이 접속되어 있다.

Description

공기조화장치{Air conditioning apparatus}

도1은, 본 발명의 실시형태에 따른 공기조화기의 시스템 구성을 도시하는 도면이다.

도2는, 냉방주체운전시의 냉매의 흐름을 설명하는 도면이다.

도3은, 난방주체운전시의 냉매의 흐름을 설명하는 도면이다.

****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명****

1: 공기조화기 2: 실외기

3: 고압가스 배관 4: 액배관

5: 저압가스 배관 6, 6A, 6B, 6C, 6D: 실내기

10: 압축기 13: 사방밸브(전환밸브)

13A: 제1 포트 13B: 제2 포트

13C: 제3 포트 13D: 제4 포트

14: 배관 15: 제1 바이패스배관

20: 제2 개폐밸브 21: 제1 실외열교환기

22: 제1 팽창밸브 23: 제2 바이패스배관

24: 제3 개폐밸브 26: 제2 실외열교환기

27: 제2 팽창밸브

본 발명은, 다수개의 실내기를 구비하고, 냉난 혼재운전이 가능한 공기조화장치에 관한 것이다.

다수개의 실내기가 1개의 실외기에 병렬로 접속된 공기조화기로서는, 압축기에 대해 용량이 다른 2개의 실외열교환기를 병렬로 배치하고, 이들 실외열교환기를 통류하는 냉매의 흐름을 삼방밸브 및 전자밸브로 전환하고, 운전상태가 되는 실외열교환기를 선택함과 동시에, 실외송풍기의 풍량을 단계적으로 전환하여 능력제어를 행하는 것이 있다(예를 들어, 일본 특개평9-60994호 공보 참조). 또한, 전환밸브의 수를 삭감한 공기조화기로서는, 사방밸브의 제1 포트에 압축기의 토출측의 배관을 접속하고, 제2 포트에 2개의 실외열교환기를 병렬로 접속하고, 제3 포트에 실외기에 접속되는 고압가스배관을 접속하고, 제4 포트에 냉매를 압축기로 회수하는 배관을 접속한 것이 있다(예를 들어, 일본 특개2004-332961호 공보 참조). 다수개의 실내기 전체가 냉방운전을 주체로 행할 때(냉방주체 운전시)는, 제1 포트와 제2 포트를 접속시키고, 제3 포트와 제4 포트를 접속시킨다. 다수개의 실내기 전체가 난방운전을 주체로 행할 때(난방주체 운전시)는, 제1 포트와 제3 포트를 접속시키고, 제2 포트와 제4 포트를 접속시킨다. 이러한 공기조화기에서는, 전환밸브의 수를 감소시킴으로써, 비용의 저감이나 장치 사이즈의 억제를 도모할 수 있다.

그러나, 일본 특개평9-60994호 공보에 개시되어 있는 공기조화기에서는, 유 로를 전환하는 전환밸브가 실외열교환기마다 필요하며, 이러한 전환밸브는, 삼방밸브나 사방밸브와 같이 고가이며 대형의 밸브이므로, 장치의 고가격화, 대형화를 초래하는 문제가 있었다. 또한, 2개의 실외열교환기로서 용량이 다른 것을 사용하면, 동일한 용량의 일반적인 멀티타입 공기조화기에 비해 다른 설계가 필요하게 되어, 비용상승의 원인이 되었다.

일본 특개2004-332961호 공보에 개시되어 있는 공기조화기에서는, 냉난 혼재운전을 행할 때, 냉방운전하는 실외기의 출력과, 난방운전하는 실외기의 출력과의 차이에 따라 효율성 있게 실외기를 운전시키는 것이 요구되었다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 실내기를 여러 개 구비하는 공기조화기에 있어서, 냉난 혼재운전을 실현하기 위한 간단한 구성을 제공함과 동시에, 냉방 능력과 난방 능력의 차이에 따라 효율성 있게 실외기를 운전시키는 데 있다.

상기 과제를 해결하는 본 발명의 청구항 1에 따른 발명은, 압축기, 사방밸브, 제1 실외열교환기, 제2 실외열교환기 및 팽창밸브를 구비한 실외기와, 실내열교환기 및 팽창밸브를 구비한 다수개의 실내기와, 상기 실내기와 상기 실외기를 냉난전환장치를 통해 접속하는 고압가스배관, 저압가스배관 및 액배관을 갖고, 상기 사방밸브에 있어서, 그 제1 포트에는 상기압축기가 접속되고, 제2 포트에는 상기 제1, 제2 실외열교환기가 병렬로 접속된 후 상기 팽창밸브를 통해 상기 액배관이 접속되고, 제3 포트에는 상기 고압가스배관이 접속되고, 제4 포트에는 상기 저압가스 배관이 접속되고, 상기 제2 포트와 상기 제1, 제2 실외열교환기 사이에는 제1 바이패스배관이 접속되고, 이 제1 바이패스배관에는, 제1 개폐밸브가 마련됨과 동시에, 상기 고압가스배관이 접속되어 있으며, 상기 제1 바이패스의 접속점과 상기 제1 실외열교환기 사이에는 제2 바이패스배관이 접속되고, 이 제2 바이패스배관은 상기 제3 포트와, 상기 고압가스배관의 상기 제1 바이패스배관의 접속점보다도 상기 제3 포트 근방에 마련되어진 역지밸브 사이에 접속되어 있으며, 다수개의 상기 실내기 전체가 냉방을 주체로 하여 운전할 때는 상기 제1, 제2 포트, 그리고, 상기 제3, 제4 포트가 각각 접속되는 한편, 난방을 주체로 하여 운전할 때는, 상기 제1, 제3 포트, 그리고, 상기 제2, 제4 포트가 각각 접속되는 것을 특징으로 하는 공기조화기이다.

이 공기조화기에서는, 냉방주체 운전시에는, 제2 실외열교환기를 응축기로서 운전시켜서 액냉매를 생성하고, 이 액냉매 중, 실내기측의 증발능력과 응축능력과의 차이에 상당하는 액냉매를 실내기로 공급하고, 나머지를 제1 실외열교환기로 공급하여 가스냉매로 변환하고, 제2 바이패스배관을 통과하여 압축기로 흡입시킨다. 또한, 난방주체 운전시에는, 가스냉매의 일부를 제2 바이패스를 통해서 제1 실외열교환기로 공급하고, 여기서 생성되는 액냉매와, 실내기로부터 제2 실외열교환기로 공급되는 액냉매를 합류시킨다.

청구항 2에 따른 발명은, 청구항 1에 기재한 공기조화기에 있어서, 상기 제2 포트로부터 상기 제1 실외열교환기에 접속되는 배관에 있어서, 상기 제1 바이패스 배관의 접속점과 상기 제2 바이패스배관의 접속점 사이에 제2 개폐밸브를 마련함과 동시에, 상기 제2 바이패스배관에 제3 개폐밸브를 마련한 것을 특징으로 한다.

이 공기조화기에서는, 냉방주체 운전시 또는 난방주체 운전시에는, 제1 바이패스배관의 접속점과 제2 바이패스배관의 접속점 사이의 제2 개폐밸브를 닫고, 제2 바이패스배관의 제3 개폐밸브를 열고, 각 실외열교환기에 냉매를 순서대로 통류시킨다. 또한, 냉방운전시나 난방운전시에는, 제1 바이패스배관의 접속점과 제2 바이패스배관의 접속점 사이의 제2 개폐밸브를 열고, 제2 바이패스배관의 제3 개폐밸브를 닫고, 각 실외열교환기에 동일한 방향으로 냉매를 통류시킨다.

청구항 3에 따른 발명은, 청구항 1 또는 청구항 2에 기재한 공기조화기에 있어서, 상기 팽창밸브는, 상기 제1 실외열교환기에 직접 접속되어 냉매의 유량을 조정할 수 있는 제1 유량제어밸브와, 상기 제2 실외열교환기에 직접 접속되어 냉매의 유량을 조정할 수 있는 제2 유량제어밸브인 것을 특징으로 한다

공기조화기에서는, 예를 들어, 냉방주체 운전시에는, 제2 실외열교환기측의 제2 유량제어밸브로 유량제어를 행한다. 실내기로 공급하는 액냉매를 많게 할 때는, 제2 유량제어밸브의 개도를 작게 한다.

청구항 4에 따른 발명은, 청구항 2에 기재한 공기조화기에 있어서, 냉방을 주체로 하여 운전할 때, 냉방운전을 하는 상기 실내기와, 난방운전을 하는 상기 실내기와의 운전용량차이가 소정용량 이하인 경우에, 상기 제1, 제3 개폐밸브를 열고, 상기 제2 개폐밸브를 닫는 것을 특징으로 한다.

이 공기조화기에서, 압축기부터 토출되는 가스냉매는 제2 개폐밸브가 닫고 있으므로, 제1 실외열교환기에는 직접 유입되지 않고, 제1 바이패스와 제2 실외열교환기로 분류된다. 제2 실외열교환기에서 열교환에 의해 형성된 액냉매는, 일부가 실내기로 공급되고, 나머지가 제1 실외열교환기를 통과하여, 제2 바이패스배관으로부터 압축기로 회수된다. 이와 같이, 제2 실외열교환기를 응축기, 제1 실외열교환기를 증발기로서 운전시킴으로써, 실외기측의 운전용량을 실내기측의 운전용량차이에 맞추어 감소시킨다.

청구항 5에 따른 발명은, 청구항 2에 기재한 공기조화기에 있어서, 난방을 주체로 하여 운전할 때, 냉방 운전을 하는 상기 실내기와, 난방 운전을 하는 상기 실내기와의 운전용량차이가 소정용량 이하인 경우, 상기 제1, 제2 개폐밸브를 닫고, 상기 제3 개폐밸브를 여는 것을 특징으로 한다.

이 공기조화기에서는, 압축기로부터 토출되는 가스냉매가 고압가스배관과 제2 바이패스로 분류된다. 제2 바이패스배관을 통과하는 가스냉매는 제2 개폐밸브가 닫고 있으므로, 제1 실외열교환기로 유입된다. 제1 실외열교환기에서 열교환에 의해 형성된 액냉매는, 실내기로부터 회수되는 액냉매와 합류해서 제2 실외열교환기로 유입되어 가스냉매가 된다. 이 가스냉매는 제1 개폐밸브가 닫고 있어서 제1 바이패스배관으로는 흐르지 않고, 사방밸브로부터 압축기로 회수된다. 이렇게 제1 실외열교환기를 응축기, 제2 실외열교환기를 증발기로서 운전시킴으로써, 실외기측의 운전용량을 실내기측의 운전용량차이에 맞추어 감소시킨다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대해 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도1에 도시하는 바와 같이, 이 실시형태에 따른 공기조화장치(1)는, 실외기(2)를 1개 갖고, 이 실외기(2)에 고압가스배관(3), 액배관(4), 저압가스배관(5) 및 냉난전환기(35)를 통해 다수개의 실내기(6)가 병렬로 접속되어, 실내기군(7)이 형성되어 있다.

실외기(2)는, 압축기(10)를 갖고, 압축기(10)의 토출배관(11)은, 오일 세퍼레이터(12)를 통해 사방밸브(13)의 제1 포트(13A)에 접속되어 있다. 사방밸브(13)는, 도시하지 않은 제어장치의 전환제어에 의해 유로를 전환하도록 되어 있으며, 도1에서는, 제1 포트(13A)와 제2 포트(13B)를 접속하고, 제3 포트(13C)와 제4 포트(13D)를 접속하고 있는데, 제1 포트(13A)와 제3 포트(13C)를 접속하고, 제2 포트(13B)와 제4 포트(13D)를 접속시킬 수도 있다.

사방밸브(13)의 제2 포트(13B)에는 배관(14)이 접속되어 있으며, 이 배관(14)의 도중에는 제1 바이패스배관(15)이 접속되어 있으며, 이 제1 바이패스배관(15)은, 순서대로 전자밸브로 이루어지는 제1 개폐밸브(16)와, 역지밸브(17)가 마련된 후에 고압가스배관(3)에 접속되어 있다. 역지밸브(17)는, 고압가스배관(3)측으로부터의 가스냉매의 역류를 방지하도록 설정되어 있다. 한편, 고압가스배관(3)은, 사방밸브(13)의 제3 포트(13C)와 각 실외기(6) 사이에 설치되어 있는 배관이다.

또한, 배관(14)에는, 제1 배관(18)과 제2 배관(19)이 접속되어 있으며, 제 1 배관(18)에는, 유로전환수단으로서 기능하는 제2 개폐밸브(20)와, 제1 실외열교환기(21)와, 유량제어밸브로서의 제1팽창밸브(22)가 직렬로 설치되어 있다. 제2 개 폐밸브와 제1 실외열교환기(21) 사이에는, 제2 바이패스배관(23)이 접속되어 있으며, 이 제2 바이패스배관(23)은, 유로전환수단인 제3개폐밸브(24)가 설치된 후에, 고압가스배관(3)의 사방밸브(13)측에 접속되어 있다. 한편, 각 개폐밸브(20, 24)에는, 전폐 가능한 전자밸브를 사용할 수 있다. 또한, 고압가스배관(3)에는, 제1 바이패스배관(15)의 접속점과 제2 바이패스배관(23)의 접속점 사이에 역지밸브(25)가 설치되어 있다. 이 역지밸브(25)는, 실내기(6)측으로부터의 가스냉매의 역류를 방지하도록 설정되어 있다.

또한, 제2 배관(19)은, 제2 실외열교환기(26)와, 유량조정밸브인 제2 팽창밸브(27)가 직렬로 설치된 후에, 제1 배관(18)과 합류되고 있다. 합류후의 배관(28)은, 리시버 탱크(29)를 통해 액배관(4)에 접속되어 있다.

또한, 사방밸브(13)의 제4 포트(13D)에는 배관(30)이 접속되어 있으며, 이 배관(30)은, 저압가스배관(5)과 합류된 후에, 어큐뮬레이터(31)를 통해 압축기(10)의 흡입배관(32)에 접속되어 있다.

여기서, 실외기(2)로부터 실내기군(7)을 향해 연장되는 고압가스배관(3), 액배관(4) 및 저압가스배관(5)은, 냉난전환기(35) 내에서 분기된 후에 각 실내기(6)에 접속되어 있다. 고압가스배관(3)의 분기배관(3A)에는 개폐밸브(36)가 마련되어 있다. 저압가스배관(5)의 분기배관(5A)에는 개폐밸브(37)가 마련되어 있다. 이들 분기배관(3A)과 분기배관(5A)은 1개씩 합류하고, 실내기(6)의 실내열교환기(38)의 일단측에 접속되어 있다. 액배관(4)의 분기배관(4A)에는, 실내기(6) 내의 팽창밸브(39)가 마련되어 있으며, 실내열교환기(38)의 타단측에 접속되어 있다.

다음에, 이 실시형태의 작용에 대해 설명한다. 이 공기조화장치(1)에서는, 다수개의 실내기(6) 전체가 냉방이 되는 냉방운전과, 전체가 난방이 되는 난방운전과, 실내기(6)마다 냉방운전과 난방운전이 혼재하는 냉난 혼재운전을 실시 할 수 있다. 냉난 혼재운전의 경우는, 주로 냉방주체운전 또는 난방주체운전을 실시 할 수 있다. 냉방주체운전은, 냉방운전이 지배적이며, 실내기군(7)의 증발능력의 합계값이 응축능력의 합계값보다도 커지는 운전이다. 난방주체운전은, 난방운전이 지배적이며, 실내기군(7)의 응축능력의 합계값이 증발능력의 합계값보다도 커지는 운전이다.

우선, 냉방운전시에는, 사방밸브(13)를 제1 포트(13A)와 제2 포트(13B)가 접속하도록 전환하고, 제1, 제3 개폐밸브(16, 24)를 닫고 제2 개폐밸브(20)를 연다. 또한, 각 팽창밸브(22, 27)를 소정의 동일한 개도로 설정한다. 냉난전환기(35)에서는, 개폐밸브(36)를 모두 닫고 개폐밸브(37)를 모두 연다. 압축기(10)로부터 토출되는 고압의 가스냉매는, 2개의 실외열교환기(21, 26)를 각각 통과하여 고압의 액냉매가 되고, 각 팽창밸브(22, 27)에서 감압된 후에, 리시버 탱크(29)를 거쳐 액배관(4)을 통과하고, 냉방운전하고 있는 각 실내기(6)의 팽창밸브(39)에서 더 감압된 후에 실내열교환기(38)를 통과하여 저압의 가스냉매가 되고, 이 때 흡수하는 증발열로 실내를 냉방한다. 가스 냉매는, 분기배관(5A)을 통과하여 저압가스배관(5)으로부터 압축기(10)로 회수된다.

난방운전시에는, 사방밸브(13)를 제1 포트(13A)와 제3 포트(13C)가 접속하도록 전환하고, 제1, 제3 개폐밸브(16, 24)를 닫고 제2 개폐밸브(20)를 연다. 또한, 각 팽창밸브(22, 27)를 소정의 동일한 개도로 설정한다. 냉난전환기(35)에서는, 개폐밸브(36)를 열고 개폐밸브(37)를 닫는다. 압축기(10)로부터 토출되는 고압의 가스냉매는, 고압가스배관(3)으로부터 분기배관(3A)을 통과하여, 난방운전하고 있는 각 실내기(6)의 실내열교환기(38)에서 액냉매가 되고, 이 때에 응축열을 방출하여 실내를 난방한다. 액냉매는, 팽창밸브(39)에서 감압된 후에, 분기배관(4A)으로부터 액배관(4)을 통과하여 리시버 탱크(29)로 유입된다. 여기서 제1 배관(18) 및 제2 배관(19)으로 각각 분류되고, 각 팽창밸브(22, 27)에서 더 감압된 후에 각 실외열교환기(21, 26)에서 저압의 가스 냉매로 변환되어, 사방밸브(13)의 제2 포트(13B)로 들어가고, 제3 포트(13C)로부터 나와 배관(20)을 통과하여 압축기(10)로 회수된다.

또한, 냉방주체운전시의 작용에 대해, 도2에 도시하는 구체예를 참조하여 설명한다. 도2에는, 각 실내기(6)를 구별하기 위해서 실내기마다 6A에서 6D의 부호를 부여하고 있다. 또한, 실내기(6C)가 증발능력1.0ＨＰ(영마력)로 냉방운전하고, 실내기(6D)가 응축능력0.7ＨＰ로 난방운전하는 경우가 도시되어 있다.

냉난전환기(35)에서는, 실내기(6Ｃ)측의 개폐밸브(37)와 실내기(6Ｄ)측의 개폐밸브(36)를 열고, 다른 개폐밸브(36, 37)는 모두 닫는다. 실내기(6C)에서는, 액배관(4)의 분기배관(4A)으로부터 액냉매가 공급되어, 열교환에 의해 실내를 냉방하고, 저압의 가스냉매를 분기배관(5A)을 통하여 저압가스배관(5)으로 배출한다. 실내기(6D)에서는, 고압가스배관(3)으로부터 가스냉매가 공급되어, 열교환에 의해 실내를 난방하고, 액냉매를 분기배관(4A)을 통하여 액배관(4)으로 배출한다. 그 결 과, 실내기(6C)에서 1.0ＨＰ에 상당하는 액냉매를 소비하는데 반해, 실내기(6D)에서 0.7ＨＰ에 상당하는 액냉매를 생성하므로, 양자의 능력차이인 0.3ＨＰ에 상당하는 액냉매가 부족하게 된다. 이 액냉매의 부족한 양을 실외기(2)로부터 공급하면 좋지만, 보통, 제1, 제2 실외열교환기(21, 26)의 용량은 크게 설계되어 있어, 예를 들어, 각각 3ＨＰ에 상당한다. 이와 같은 경우에는, 어느 실외열교환기(21, 26)의 능력도 과대하여, 예를 들어, 어느 하나의 실외열교환기(21, 26)를 0.3ＨＰ의 응축기로서 운전하면, 열 균형이 무너지고 운전효율이 저하된다.

그렇기 때문에, 실외기(2)는, 사방밸브(13)를 제1 포트(13A)와 제2 포트(13B)가 접속하도록 전환한다. 또한, 제1 개폐밸브(16)를 열고, 제2 개폐밸브(20)를 닫고, 제3 개폐밸브(24)를 연다. 압축기(10)로부터의 고압의 가스냉매는, 제1 바이패스배관(15)과, 제2 배관(19)으로 분류되고, 각각 고압가스배관(3)과 제2 실외열교환기(26)로 공급된다. 제2 실외열교환기(26)에서 생성된 고압의 액냉매는, 액배관(4)과, 제1 실외열교환기(21)로 분류되고, 제1 실외열교환기(21)에서는 저압의 가스냉매가 생성된다. 그리고, 이 가스냉매를 제2 바이패스배관(23)으로부터 사방밸브(13), 배관(30)을 거쳐 압축기(10)로 회수한다. 이 때, 제2 팽창밸브(27)를 전개로 하여, 제1 팽창밸브(22)에서 감압 및 유량제어를 행하고, 제2 실외열교환기(26)를 응축능력 3.0ＨＰ로 운전시키는 한편, 제1 실외열교환기(21)를 증발능력 2.7ＨＰ로 운전시킨다. 그 결과, 각 실외열교환기(21, 26)의 능력차이 0.3ＨＰ에 상당하는 액냉매가 남는 상태, 즉 실외기(2) 전체로서의 응축 능력이 0.3ＨＰ가 되어, 실외기(3)로부터 공급되는 액냉매에 의해, 상기한 실내기(6C, 6Ｄ)측의 액냉 매의 부족한 양이 충족된다. 또한, 압축기(10)로부터 토출되는 고압의 가스냉매는, 제1 바이패스배관(15)을 통과하여, 고압가스배관(3)으로부터 실외기(6D)로 공급되는데, 고압가스배관의 사방밸브(13)측에는 역지밸브(25)가 마련되어 있으므로, 제1 바이패스배관(15)을 흐르는 고압의 가스냉매와, 제2 바이패스배관(23)을 흐르는 저압의 가스냉매가 혼합되는 일은 없다. 또한, 이러한 냉방주체운전에 있어서는, 압축기(10), 고압가스배관(3), 각 실내기(6C, 6D), 액배관(4), 저압가스배관(5)을 순환하는 경로가 제1 냉매순환회로가 되고, 각 실외열교환기(21, 26)를 통과하는 경로가 제2 냉매순환회로가 된다.

또한, 난방주체운전시의 작용에 대해, 도3에 도시하는 구체예를 참조하여 설명한다. 도3에는, 실내기(6A)가 증발능력 0.7ＨＰ로 냉방운전하고, 실내기(6B)가 응축능력 1.0ＨＰ로 난방운전하는 경우가 도시되어 있다.

냉난전환기(35)에서는, 실외기(6A)측의 개폐밸브(37)와, 실내기(6Ｂ)측의 개폐밸브(36)를 열고, 다른 개폐밸브(36, 37)는 모두 닫는다. 실내기(6A)에서는, 액배관(4)의 분기배관(4A)으로부터 액냉매가 공급되어, 열교환에 의해 실내를 냉방하고, 저압의 가스냉매를 분기배관(5A)을 통해 저압가스배관(5)으로 배출한다. 실내기(6B)에서는, 고압가스배관(3)으로부터 가스냉매가 공급되어, 열교환에 의해 실내를 난방하고, 액냉매를 분기배관(4A)을 통해서 액배관(4)으로 배출한다. 그 결과, 실내기(6A)에서 0.7ＨＰ에 상당하는 액냉매를 소비하는데 반해, 실내기(6B)에서 1.0ＨＰ에 상당하는 액냉매를 생성하므로, 양자의 능력차이인 0.3ＨＰ에 상당하는 액냉매가 과잉이 된다. 이 액냉매의 과잉분을 실외기(2)에서 회수하면 좋지만, 상 기와 마찬가지로, 예를 들어, 어느 하나의 실외열교환기(21, 26)를 0.3ＨＰ의 증발기로서 운전시키면, 열 균형이 무너져서 운전효율이 저하된다.

그렇기 때문에, 실외기(2)는, 사방밸브(13)를 제1 포트(13A)와 제3 포트(13C)가 접속하도록 전환한다. 또한, 제1 개폐밸브(16) 및 제2 개폐밸브(20)를 닫고, 제3 개폐밸브(24)를 열어, 압축기(10)로부터의 고압의 가스냉매를, 고압가스배관(3)과, 제2 바이패스배관(23)으로 분류시킨다. 제2바이패스배관(23)을 통류하는 가스냉매는, 제1 실외열교환기(21)에서 액냉매가 된다. 이 액냉매는, 액배관(4)으로부터 회수되는 액냉매와 합류하고, 제2 실외열교환기(26)로 공급되어 저압의 가스냉매가 되고, 배관(14), 사방밸브(13) 및 배관(30)을 통과하여 압축기(10)로 회수된다. 이 때, 제1 팽창밸브(22)를 전개로 하고, 제2 팽창밸브(27)에서 감압 및 유량제어를 행하여, 제1 실외열교환기를 응축능력 2.7ＨＰ로 운전시키는 한편, 제2 실외열교환기(26)를 증발능력 3.0ＨＰ로 운전시키면, 실외기(2) 전체의 증발능력이 0.3ＨＰ가 되어, 실내기(6A, 6B)에서 발생하는 액냉매의 과잉분을 증발시킬 수 있게 된다. 한편, 이러한 난방주체운전에 있어서는, 압축기(10), 고압가스배관(3), 각 실내기(6A, 6B), 액배관(4), 저압가스배관(5)을 순환하는 경로가 제1 냉매순환회로가 되고, 각 실외열교환기(21, 26)를 통과하는 경로가 제2 냉매순환회로가 된다.

이 실시형태에서는, 냉방운전시 또는 난방운전시에, 병렬로 접속되는 제1, 제2 실외교환기(21, 26)를 갖고, 사방밸브(13)로 냉매의 유통방향을 전환하도록 구성하고, 또한, 제2 바이패스배관(23)에서 제3 포트(13C)와 제1 실외열교환기(21)를 접속가능하게 하여, 압축기(10)로부터의 가스냉매를 각 실외열교환기(21, 26)에 순서대로 통류시키도록 했다. 따라서, 각 실외열교환기(21, 26) 중 어느 한 쪽을 응축기로 하고, 다른 쪽을 증발기로서 사용할 수 있게 되어, 각 실외열교환기(21, 26)의 능력의 일부를 상쇄시켜, 전체의 열교환능력을 작게 할 수 있다. 이에 의해, 냉난 혼재운전시에, 실내기(6)측의 증발능력(냉방능력)과 응축능력(난방능력)의 차이가 소정용량 이하인 경우에도, 실내기(6)측과 실외기(2)측의 균형을 유지할 수 있다. 이 때, 제1 실외열교환기(21)와 사방밸브(13)의 제2 포트(13B) 사이에 제2 개폐밸브(20)를 마련하고, 제2 바이패스배관(23)에 제3 개폐밸브(24)를 마련했으므로, 밸브의 개폐동작만으로 유로를 전환할 수 있다. 또한, 각 실외열교환기(21, 26)마다 제1, 제2 팽창밸브(22, 27)를 마련했으므로, 냉매의 압력제어와 더불어, 각 실외열교환기(21, 26)로 공급되는 냉매의 양을 제어할 수 있게 되어, 열교환기의 능력제어를 용이하게 행할 수 있다. 또한, 1개의 사방밸브(13)와, 3개의 개폐밸브(16, 20, 24)에 의해, 냉방운전과, 난방운전과, 냉방주체운전과, 난방주체운전을 전환하여 실시할 수 있게 되어, 장치의 소형화 및 저가격화를 도모할 수 있다.

본 발명은, 상기 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 취지에서 벗어나지 않는 범위에서 응용할 수 있다.

예를 들어, 역지밸브(17)를 마련하지 않고, 제1 개폐밸브(16)만 마련해도 좋다.

또한, 제1 개폐밸브(16) 대신에, 유량조정밸브로서의 팽창밸브를 마련하고, 각 팽창밸브(22, 27) 대신에, 배관(28) 중에 팽창밸브를 1개 마련해도 동일한 작용 및 효과를 얻을 수 있다. 유로전환수단은, 제1 배관(18)과 제2 바이패스배관(23)의 접속점에 마련된 삼방밸브로 할 수도 있다.

본 발명에 따르면, 다수개의 실내기가 냉난 혼재운전하고, 또한, 실내기측의 증발능력과 응축능력의 차이가 소정용량 이하가 될 때, 2개의 실외열교환기의 한 쪽을 응축기, 다른 쪽을 증발기로서 운전시킴으로써 상호 능력을 일부 상쇄시켜, 실외기 전체로서의 응축능력 또는 증발능력을 작게 하여, 실내기측의 능력차이와 균형을 이루도록 했으므로, 각 실내기의 운전상황에 따라 효율성 있게 운전시킬 수 있다. 또한, 유로조정수단을 개폐밸브로 하면, 장치 구성이 간략화되어, 장치의 소형화 및 저가격화를 도모할 수 있다.

Claims

압축기, 사방밸브, 제1 실외열교환기, 제2 실외열교환기 및 팽창밸브를 구비한 실외기와, 실내열교환기 및 팽창밸브를 구비한 다수개의 실내기와, 상기 실내기와 상기 실외기를 냉난전환장치를 통해 접속하는 고압가스배관, 저압가스배관 및 액배관을 갖고,

상기 사방밸브에 있어서, 그 제1 포트에는 상기 압축기가 접속되고, 제2 포트에는상기 제1, 제2 실외열교환기가 병렬로 접속된 후에 상기 팽창밸브를 통해 상기 액배관이 접속되고, 제3 포트에는 상기 고압가스배관이 접속되고, 제4 포트에는 상기 저압가스배관이 접속되고, 상기 제2 포트와 상기 제1, 제2 실외열교환기 사이에는 제1 바이패스배관이 접속되고, 이 제1 바이패스 배관에는 제1 개폐밸브가 마련됨과 동시에, 상기 고압가스배관이 접속되어 있으며, 상기 제1 바이패스의 접속점과 상기 제1 실외열교환기 사이에는 제2 바이패스배관이 접속되고, 이 제2 바이패스배관은 상기 제3 포트와, 상기 고압가스배관의 상기 제1 바이패스배관의 접속점보다도 상기 제3 포트 부근에 마련된 역지밸브 사이에 접속되어 있으며, 다수개의 상기 실내기 전체가 냉방을 주체로 하여 운전할 때는, 상기 제1, 제2 포트, 그리고 상기 제3, 제4 포트가 각각 접속되는 한편, 난방을 주체로 하여 운전할 때는, 상기 제1, 제3 포트, 그리고 상기 제2, 제4 포트가 각각 접속되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제1 항에 있어서, 상기 제2 포트로부터 상기 제1 실외열교환기에 접속되는 배관에 있어서, 상기 제1 바이패스배관의 접속점과 상기 제2 바이패스배관의 접속점 사이에 제2 개폐밸브를 마련함과 동시에, 상기 제2 바이패스배관에 제3 개폐밸브를 마련한 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 팽창밸브는, 상기 제1 실외열교환기에 직접 접속되어 냉매의 유량을 조정할 수 있는 제1 유량제어밸브와, 상기 제2 실외열교환기에 직접 접속되어 냉매의 유량을 조정할 수 있는 제2 유량제어밸브인 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제2 항에 있어서, 냉방을 주체로 하여 운전할 때, 냉방운전을 하는 상기 실내기와, 난방운전을 하는 상기 실내기와의 운전용량차이가 소정용량 이하인 경우에, 상기 제1, 제3 개폐밸브를 열고, 상기 제2 개폐밸브를 닫는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제2 항에 있어서, 난방을 주체로 하여 운전할 때, 냉방운전를 하는 상기 실내기와, 난방운전를 하는 상기 실내기와의 운전용량차이가 소정용량 이하인 경우에, 상기 제1, 제2 개폐밸브를 닫고, 상기 제3 개폐밸브를 여는 것을 특징으로 하는 공기조화기.