(57)【要約】【課題】  空調能力が向上した空気調和機を提供する。【解決手段】  本発明による空気調和機は、室外に設置されて、その内部には圧縮機１１と室外熱交換器１２とを有する室外機１０と、室内に設置されて、内部に室内熱交換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃを有する室内機３０ａ，３０ｂ，３０ｃと、室外機から流入された冷媒を運転条件によって室内機の内部に案内し、室内機を経由した冷媒を室外機に再び案内する分配器２０と、室外熱交換器で熱交換過程を経た冷媒を等圧条件下で過冷却させて、該過冷却された冷媒を分配器に案内する過冷却装置１００とを有して構成される。【選択図】      図１
2005214613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室外に設置されて、その内部には圧縮機と室外熱交換器とを有する室外機と、
室内に設置されて、内部に室内熱交換器を有する室内機と、
前記室外機から流入した冷媒を運転条件によって前記室内機の内部に案内し、該室内機を経由した冷媒を前記室外機に再び案内する分配器と、
前記室外熱交換器で熱交換過程を経た冷媒を等圧条件下で過冷却して、該過冷却された冷媒を前記分配器に案内する過冷却装置と、を有して構成されることを特徴とする空気調和機。
【請求項２】
前記過冷却装置は、
前記室外熱交換器で熱交換過程を経た冷媒の一部分を膨脹させて、該膨脹させた一部分の冷媒と、膨脹させなかった残りの冷媒とを相互熱交換させることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項３】
前記過冷却装置は、
前記膨脹させた一部分の冷媒と前記膨脹させなかった残りの冷媒とを相互熱交換させる過冷却熱交換器と、
前記室外熱交換器で熱交換過程を経た冷媒の一部分を膨脹させる膨脹装置を有して、該膨脹させた冷媒を前記過冷却熱交換器に案内する第１連結管と、
前記膨脹させなかった冷媒を前記過冷却熱交換器に案内する第２連結管と、
前記過冷却熱交換器を経た前記膨脹させなかった冷媒を前記分配器に案内する第３連結管と、
前記圧縮機の吸入端に連結される冷媒管に前記過冷却熱交換器を経た前記膨脹させた冷媒を案内する第４連結管とを有して構成されることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項４】
前記過冷却熱交換器は、
一方端は前記第２連結管に、他方端は前記第３連結管に連結されて、前記膨脹させなかった冷媒が流動する第１流動管と、
一方端は前記第１連結管に、他方端は前記第４連結管に連結されて前記第１流動管と熱交換し、前記膨脹させた冷媒が流動する第２流動管とを有して構成されることを特徴とする請求項３記載の空気調和機。
【請求項５】
前記過冷却熱交換器は、
二重管構造から成ることを特徴とする請求項４記載の空気調和機。
【請求項６】
前記第２流動管は、
前記第１流動管の内部に長手方向に設けられることを特徴とする請求項５記載の空気調和機。
【請求項７】
前記第２流動管に沿って流れる冷媒は、前記第１流動管に沿って流れる冷媒の流動方向と反対方向に流動することを特徴とする請求項６記載の空気調和機。
【請求項８】
前記第２流動管に沿って流れる冷媒は、前記第１流動管に沿って流れる冷媒の流動方向と同一方向に流動することを特徴とする請求項６記載の空気調和機。
【請求項９】
前記第１流動管は、
前記第２流動管の内部に長手方向に設けられることを特徴とする請求項５記載の空気調和機。
【請求項１０】
前記過冷却熱交換器は、
１ｍから２．５ｍの長さを有することを特徴とする請求項５記載の空気調和機。
【請求項１１】
前記過冷却熱交換器は、
内部流動管の壁に形成されて、熱交換の面積を大きくする熱交換部を更に有して構成されることを特徴とする請求項５記載の空気調和機。
【請求項１２】
前記熱交換部は、
前記内部流動管の内壁から内側に突出形成されることを特徴とする請求項１１記載の空気調和機。
【請求項１３】
前記熱交換部は、
前記内部流動管の内壁面に円周方向に設けられることを特徴とする請求項１２記載の空気調和機。
【請求項１４】
前記熱交換部は、
前記内部流動管の内壁面に冷媒の流動方向に沿って設けられることを特徴とする請求項１２記載の空気調和機。
【請求項１５】
前記熱交換部は、
前記内部流動管の内壁面に螺旋状に設けられることを特徴とする請求項１２記載の空気調和機。
【請求項１６】
前記膨脹装置は、
電子膨脹バルブから成ることを特徴とする請求項３記載の空気調和機。
【請求項１７】
前記圧縮機の吸入端に連結される冷媒管に具備されて、気体状の冷媒と液体状の冷媒とを分離するアキュムレータを更に有して構成されることを特徴とする請求項３記載の空気調和機。
【請求項１８】
前記第４連結管は、
前記アキュムレータの冷媒流入端に連結される冷媒管に連結されることを特徴とする請求項1７記載の空気調和機。
【請求項１９】
前記過冷却装置は、
前記室外機内の所定位置に設けられることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【請求項２０】
前記室外機は、
前記運転条件によって、前記圧縮機から吐出される冷媒の流動方向を前記室外熱交換器又は前記分配器に選択的に切り替えるスイッチ装置を更に有して構成されることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気調和機に関し、特に空調能力が向上した空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、空気調和機は、住居空間、食堂、図書館、又は事務室などのような室内空間を冷房又は暖房する装置であって、圧縮機と熱交換器とを備えて冷媒を流動させることで室内を冷暖房する。
【０００３】
前記空気調和機は、外部の気温や環境に影響を受けることなく、より快適な室内環境を維持するために、冷房と暖房とを同時に行えるマルチ空気調和機に対する開発につながり、全部屋を同一運転モードで冷房又は暖房し得るようになった。
【０００４】
このような従来のマルチ空気調和機は、一台の室外機に複数台の室内機が連結され、各室内機が各部屋に設置されて、全部屋を冷房又は暖房モードのうち何れか一方で作動しながら室内の温度を調節する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のマルチ空気調和機は、構造が複雑で各部屋の位置又は用途が多様な高層建物のような所に適用される場合には、前記室外機から前記室内機に連結される配管の長さが長くなり、前記室内機に流入する冷媒の圧力低下現象が発生し、前記マルチ空気調和機の空調効率が低下するという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためのもので、その目的は、空調能力が向上した空気調和機を提供することにある。
本発明の他の目的は、冷媒を案内する冷媒管を長くすることによって引き起こされる該冷媒管の内部を流動する冷媒の圧力損失を最小化し、膨脹装置に流入する冷媒の過冷状態を確保し得る空気調和機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明による空気調和機は、室外に設置されて、その内部に圧縮機と室外熱交換器とを有する室外機と、室内に設置されて、その内部に室内熱交換器を有する室内機と、前記室外機から流入する冷媒を運転条件により前記室内機に案内し、該室内機を経由した冷媒を前記室外機に再び案内する分配器と、前記室外熱交換器で熱交換過程を経た冷媒を等圧条件下で過冷却させて、該過冷却された冷媒を前記分配器に案内する過冷却装置とを有して構成されることを特徴とする。
【０００８】
前記過冷却装置は、前記室外熱交換器で熱交換過程を経た冷媒の一部分を膨脹させて、該膨脹させた一部分の冷媒と膨脹させなかった残りの冷媒とを相互熱交換させることを特徴とする。
【０００９】
前記過冷却装置は、前記膨脹させた一部分の冷媒と前記膨脹させなかった残りの冷媒とが相互熱交換される過冷却熱交換器と、前記室外熱交換器で熱交換過程を経た冷媒の一部分を膨脹させる膨脹装置とを有して、前記膨脹させた冷媒を前記過冷却熱交換器に案内する第１連結管と、前記膨脹させなかった冷媒を前記過冷却熱交換器に案内する第２連結管と、前記過冷却熱交換器を経た前記膨脹させなかった冷媒を前記分配器に案内する第３連結管と、前記圧縮機の吸入端に連結される冷媒管に前記過冷却熱交換器を経た前記膨脹させた冷媒を案内する第４連結管とを有して構成されることを特徴とする。
【００１０】
前記過冷却熱交換器は、一端が前記第２連結管に、他端が前記第３連結管に連結されて、前記膨脹させなかった冷媒が流動する第１流動管と、一端が前記第１連結管に、他端が前記第４連結管に連結されて、前記第１流動管と熱交換し、前記膨脹させた冷媒が流動する第２流動管とを有して構成されることを特徴とする。
【００１１】
前記過冷却熱交換器は、二重管構造から成る。より詳細には、前記第２流動管は、前記第１流動管の内部に長手方向に配置される。
ここで、前記第２流動管に沿って流れる冷媒は、前記第１流動管に沿って流れる冷媒の流動方向と反対方向に流動するか、又は前記第１流動管に沿って流れる冷媒の流動方向と同一方向に流動することを特徴とする。
【００１２】
前記第１流動管は、前記第２流動管の内部に長手方向に配置されることを特徴とする。
このように構成される前記過冷却熱交換器は、その長さが１ｍから２．５ｍであることを特徴とする。
【００１３】
前記過冷却熱交換器は、内部流動管の壁に形成されて、熱交換面積を大きくする熱交換部を更に有して構成されることを特徴とする。
該熱交換部は、前記内部流動管の内壁から内側に突出形成される。より詳細には、該熱交換部は前記内部流動管の内壁面に円周方向に設けられることを特徴とする。
【００１４】
前記熱交換部は、前記内部流動管の内壁面に長手方向に設けられるか、又は前記内部流動管の内壁面に螺旋状に設けることもできる。
そして、前記膨脹装置は、電子膨脹バルブから成ることが望ましい。
【００１５】
上記の構成に加えて、前記マルチ空気調和機は、前記圧縮機の吸入端に連結される冷媒管に具備されて、気体状の冷媒と液体状の冷媒とを分離するアキュムレータを更に有して構成されることを特徴とする。
【００１６】
この時、前記第４連結管は、前記アキュムレータの冷媒流入端の所定位置に連結される冷媒管に連結されることを特徴とする。
前記過冷却装置は、前記室外機の内部の所定位置に設けられることを特徴とする。
【００１７】
前記室外機は、前記運転条件によって、前記圧縮機から吐出される冷媒の流動方向を前記室外熱交換器や前記分配器に選択的に切り替えるスイッチ装置を更に有して構成されることを特徴とする。
【００１８】
上述した本発明によって、各部屋の環境によって一部の部屋は冷房モードで運転され、他の部屋は暖房モードで運転され得るマルチ空気調和機を提供することができ、且つ、マルチ空気調和機の設置上の自由度を向上させて、冷媒の過冷状態を維持し得るマルチ空気調和機を提供することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の空気調和機には次のような効果がある。
第一に、本発明による空気調和機は、前記室外機と室内機との間に設けられる第１冷媒管の長さが長くなっても、前記過冷却装置によって過冷状態の冷媒が提供されるので冷媒圧力の降下が最小化され、冷凍能力が向上する。
【００２０】
第二に、本発明による空気調和機の室内機には、過冷された高圧の液状冷媒が流入するために、前記室内機の膨脹装置から冷媒の膨脹時に発生する騒音を最小化することができる。
【００２１】
第三に、本発明による空気調和機の室内機に流入する冷媒の圧力降下が最小化されるために、前記空気調和機に提供される圧縮機の容量を最小化することができ、前記空気調和機の製造単価を節減し、容積を最小化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明に対する理解を容易にするために、空気調和機の機能に対して先ず説明する。前記空気調和機は、特定領域の空気を使用目的に適合するように空気の温度、湿度、空気の流動及び空気の清浄度等を調節するように機能する。例えば、住居空間や事務所、食堂等のような室内空間を冷房又は暖房する機能を行う装置である。
【００２３】
このような空気調和機は、冷房運転時には室内の熱を吸収した低圧の冷媒が圧縮機で高圧状態に圧縮された後に室外空気に熱を放出することで室内を冷房し、暖房運転時には上記の行程が反対に行われることで室内を暖房する。
【００２４】
図１は、本発明による空気調和機の第１実施形態であって、冷暖房同時型マルチ空気調和機の構成を示した構成図である。
図１に示したように、前記冷暖房同時型マルチ空気調和機は、大きく室外機１０、分配器２０及び各部屋に設置される複数個の室内機３０a、３０b、３０cから構成される。
【００２５】
前記室外機１０には、圧縮機１１と、室外熱交換器１２と、該室外熱交換器１２の一方側に設置される室外ファン１３と、運転モードによって前記圧縮機１１で圧縮された冷媒の流動方向を前記室外熱交換器１２や前記分配器２０に選択的に切り替えるスイッチ装置１５と、前記圧縮機１１の吸入端に連結される冷媒管に具備されて、気体状の冷媒と液体状の冷媒とを分離するアキュムレータ１４とが設置される。
【００２６】
このような構成を有する冷暖房同時型マルチ空気調和機の室外機１０は、前記圧縮機１１から吐出される高圧の冷媒を、前記スイッチ装置１５により前記室外熱交換器１２を通過させて前記分配器２０に案内する第１冷媒管２１と、前記圧縮機１１から吐出される冷媒を前記分配器２０に直接案内する第２冷媒管２２と、前記分配器２０と前記圧縮機１１の吸入端とを連結する第３冷媒管２３とにより前記分配器２０と連結される。
【００２７】
そして、前記各室内機３０a、３０b、３０cには、各室内熱交換器３１a、３１b、３１cと冷房モード時に該各室内熱交換器３１a、３１b、３１c に流入する冷媒を所定状態に膨脹させる膨脹装置３２a、３２b、３２cとが設置される。
【００２８】
次に、前記分配器２０は、前記室外機１０から流入する冷媒を、冷房モードで運転される室内機の場合には、該当の室内機の膨脹装置３２a、３２b、３２cに直接案内し、暖房モードで運転される室内機の場合には、該当の室内機の各室内熱交換器２７a、２７b、２７cに直接案内するように構成される。
【００２９】
このために、前記分配器２０には、前記第１冷媒管２１から前記室内機と同数だけ分岐して、前記各室内機の膨脹装置３２a、３２b、３２に連結される各第１冷媒分岐管２１a、２１b、２１cと、前記第２冷媒管２２から分岐して前記各室内機の室内熱交換器３１a、３１b、３１c側に連結される各第２冷媒分岐管２２a、２２b、２２cと、前記第３冷媒管２３から分岐して前記各室内機の室内熱交換器３１a、３１b、３１c側に連結される第３冷媒分岐管２３a、２３b、２３cとが設置される。そして、前記各第２冷媒分岐管２２a、２２b、２２cには、各第１電子式開閉バルブ２６a、２６b、２６cが設置され、前記各第３冷媒分岐管２２a、２２b、２２cには、各第２電子式開閉バルブ２６a、２６b、２６cが設置される。
【００３０】
このような構成によって、暖房モードで運転される室内機の場合には、該室内機側と連結される第２冷媒分岐管に設置された第１電子式開閉バルブは開放されて、前記室内機側と連結される第３冷媒分岐管に設置された第２電子式開閉バルブは閉鎖され、前記圧縮機１１から吐出される冷媒が前記第２冷媒管２２と前記室内機に連結される第２冷媒分岐管とを通って、前記室内機の室内熱交換器に流入される。そして、冷房モードで運転される室内機の場合には、前記冷房モードで運転される室内機側に連結される第２冷媒分岐管に設置された第１電子式開閉バルブは閉鎖されて、前記室内機側と連結される第３冷媒分岐管に設置された第２電子式開閉バルブは開放され、前記室内機に連結される第１冷媒分岐管を通って前記室内機の膨脹装置に流入して膨脹された冷媒が、前記室内機の室内熱交換器と前記室内機側に連結される第３冷媒分岐管を通過して前記第３冷媒管２３に流入する。
【００３１】
また、前記分配器２０には、前記第２冷媒管２２と前記第３冷媒管２３とを連結するバイパス管２５が設置されて、該バイパス管２５の管路上には前記第２冷媒管２２に停滞する高圧冷媒を低圧の冷媒に変換させる電子変換バルブ２５aが設置され、全ての室内機が冷房モードで運転される場合に、高圧の気体状冷媒が停滞により液化することを防止する。
【００３２】
一方、本発明による空気調和機の第１実施形態として提供された冷暖房同時型マルチ空気調和機は、前記室外熱交換器１２と分配器２０とを連結する第１冷媒管２１に設置される過冷却装置１００を更に有して構成される。
【００３３】
該過冷却装置１００は、前記室外熱交換器で熱交換行程を経た冷媒を等圧条件下で過冷却し、該過冷却された冷媒を前記分配器２０に案内する装置であって、前記室外熱交換器１２の吐出冷媒のうち一部分を膨脹させ、該膨脹させた冷媒を室外熱交換器から吐出されて前記第１冷媒管２１に沿って前記分配器２０側に流動される残りの冷媒とを相互熱交換させた後に、該分配器２０と圧縮機１１の吸入端とを連結する第３冷媒管２３に流入させるようにする。前記過冷却装置１００の詳細な構成に関しては、図３乃至図５を参照して説明する。
【００３４】
上記の構成に加えて、前記分配器２０は、前記第１冷媒管２１に設置される二重管構造の補助過冷装置２４を更に有して構成されることが望ましい。該補助過冷装置２４は、冷媒間の熱交換作用により前記室内熱交換器３１a、３１b、３１cに流入する冷媒の過冷度を確保するように機能する。
【００３５】
次に、本発明による空気調和機の他の実施形態としての冷暖房選択型マルチ空気調和機に関して図２を参照して説明する。
図２は、この冷暖房選択型マルチ空気調和機の構成を示した構成図である。
【００３６】
前記冷暖房選択型マルチ空気調和機は、大きく室外機５０、分配器６０、及び、各部屋に設置される複数の室内機７０a、７０b、７０cにより構成されて、前記室内機の全体が冷房モードで運転されるか又は前記室内機の全体が暖房モードで運転される。
【００３７】
前記室外機５０には、圧縮機５１と、室外熱交換器５２と、該室外熱交換器５２の一方側に設置される室外ファン５３と、運転モードによって前記圧縮機５１で圧縮された冷媒の流動方向を前記室外熱交換器又は前記分配器へ選択的に切り替えるスイッチ装置５５と、前記圧縮機５１の吸入端に連結される冷媒管に具備されて気体状の冷媒と液体状の冷媒とを分離するアキュムレータ５４とが設置される。
【００３８】
上記のような構成を有する冷暖房選択型マルチ空気調和機の室外機５０は、前記圧縮機５１から吐出される高圧の冷媒を前記スイッチ装置５５により、前記室外熱交換器５２を介して前記分配器６０に案内する第１冷媒管６１と、一方端が前記圧縮機５１の吐出端に連結される冷媒管に連結されて、前記圧縮機５１から吐出される冷媒を前記分配器６０に直接的に案内する第２冷媒管６２と、前記分配器６０と前記圧縮機１１の吸入端とを連結する第３冷媒管６３と、により前記分配器２０と連結される。
【００３９】
そして、前記各室内機には、各室内熱交換器７１a、７１b、７１cと、冷房モード時に前記室内熱交換器に流入する冷媒を所定状態に膨脹させる膨脹装置７２a、７２b、７２cとが設置される。
【００４０】
次に、前記分配器６０は、前記各室内機７０a、７０b、７０cの全体が冷房モードで運転される場合に、前記第１連結管６１を通って流入する冷媒を前記室内機の各膨脹装置７２a、７２b、７２cに直接案内し、前記各室内機７０a、７０b、７０cの全体が暖房モードで運転される場合に、前記第１連結管６２を通って流入する冷媒を前記室内機の各室内熱交換器７１a、７１b、７１cに直接案内するように構成される。
【００４１】
このために、前記分配器６０には、前記第１冷媒管６１から前記室内機７０a、７０b、７０cの数だけ分岐されて前記各室内機の膨脹装置７２a、７２b、７２cと連結される第１冷媒分岐管６１a、６１b、６１cと、前記第２冷媒管６２から分岐されて前記各室内機の室内熱交換器７１a、７１b、７１cと連結される第２冷媒分岐管６２a、６２b、６２cと、前記第２冷媒管６２が前記各第２冷媒分岐管に分岐される前の所定位置に設けられた電子開閉バルブ６４とが設置される。そして、前記第３冷媒管６３は、前記第２冷媒管６２の他方端に連結されるように構成される。
【００４２】
上記のような構成によって、前記各室内機７０a、７０b、７０cの全体が冷房モードで運転される場合には、前記２冷媒管６２に設置された電子開閉バルブ６４が閉鎖され、前記圧縮機５１から吐出される冷媒が前記スイッチ装置５５により前記第１冷媒管６１と前記各室内機７０a、７０b、７０cに連結される各第１冷媒分岐管６１a、６１b、６１cとを通って前記各膨脹装置７２a、７２b、７２cに流入して膨脹された後に、前記各室内熱交換器７１a、７１b、７１c、前記各第２冷媒分岐管６２a、６２b、６２c、及び、前記第３冷媒管６３を通過して前記圧縮機５１に吸入される。
【００４３】
そして、前記各室内機７０a、７０b、７０cの全体が暖房モードで運転される場合には、前記２冷媒管６２に設置された電子開閉バルブ６４が開放され、前記圧縮機５１から吐出される冷媒が、前記スイッチ装置５５によって前記第２冷媒管６２と前記各室内機７０a、７０b、７０cに連結される各第２冷媒分岐管６２a、６２b、６２cとを通って前記各室内熱交換器７１a、７１b、７１cに流入して熱交換された後に、前記各膨脹装置７２a、７２b、７２c、前記第１冷媒分岐管６１a、６１b、６１c、及び、前記第１冷媒管６１などを通過して前記圧縮機５１に吸入される。
【００４４】
また、本発明による空気調和機の他の実施形態として提供される冷暖房選択型マルチ空気調和機は、前記室外熱交換器１２と分配器２０とを連結する第１冷媒管２１に設置される過冷却装置１００を更に有して構成される。
【００４５】
該過冷却装置１００は、前記室外熱交換器５２で熱交換過程を経た冷媒を等圧条件下で過冷却させて、該過冷却された冷媒を前記分配器に案内する装置であって、前記室外熱交換器５２の吐出冷媒のうち一部分を膨脹させて、該膨脹させた冷媒と前記室外熱交換器５２から吐出されて前記第１冷媒管６１に沿って前記分配器６０側に流動する残りの冷媒とを相互熱交換させた後に、前記分配器６０と圧縮機５１の吸入端とを連結する第３冷媒管６３に流入させるようにする。
【００４６】
このように冷暖房同時型と選択型マルチ空気調和機に共通的に適用される過冷却装置１００の構成に関して、図３乃至図５を参照して説明すると、該過冷却装置１００は、過冷却熱交換器１１０、膨脹装置１２０、前記過冷却熱交換器１１０に連結される各連結管を有して構成される。
【００４７】
より詳細に説明すると、前記過冷却装置１００は、前記膨脹させた一部分の冷媒と前記膨脹させなかった残りの冷媒とを相互熱交換させる過冷却熱交換器１１０と、前記室外熱交換器５２で熱交換過程を経た冷媒の一部分を膨脹させる前記膨脹装置１２０とを有し、前記第１冷媒管２１、６１に連結されて前記膨脹させた冷媒を前記過冷却熱交換器１１０に案内する第１連結管１３１と、前記膨脹させなかった冷媒を前記過冷却熱交換器１１０に案内する第２連結管１３２と、前記過冷却熱交換器１１０を通過して熱交換されて過冷却された前記膨脹させなかった冷媒を、前記分配器２０、６０に案内する第３連結管１３３、前記圧縮機１１、５１の吸入端に連結される第３冷媒管に前記過冷却熱交換器を経た熱交換が行われて前記膨脹させた冷媒を案内する第４連結管１３４とを有して構成される。
【００４８】
前記過冷却熱交換器１１０には、前記各室外熱交換器１２、５２から吐出された冷媒が分かれて流入するように流路が形成される。このために、前記過冷却熱交換器１１０は、一方端は前記第２連結管１３２に、他方端は前記第３連結管１３３に連結されて、前記膨脹させなかった高温の冷媒が流動する第１流動管１１１と、一方端は前記第１連結管１３１に、他方端は前記第４連結管１３４に連結されて、前記第１流動管１１１と熱交換し、前記膨脹させた低温の冷媒が流動する第２流動管１１２と、を有して構成されることが望ましい。
【００４９】
ここで、前記過冷却熱交換器１１０は、冷媒の熱交換効率を向上させるために、内部流動管と該内部流動管の外部に提供される外部流動管から成る二重管構造で形成されることが望ましい。
【００５０】
本発明においては、前記内部流動管を前記第２流動管１１２とし、前記外部流動管を前記第１流動管１１１とする方が良い。これは、前記内部流動管１１２に膨脹した低温冷媒が流動し、前記外部流動管１１１には前記各室外熱交換器１２、５２から吐出される高温冷媒が流動するので、前記過冷却熱交換器１１０の表面に湿気が結露することが防止されるためである。勿論、該過冷却熱交換器１１０の外部流動管が前記第１連結管１３１に連結され、前記内部流動管が前記第２連結管１３２に連結されるようにすることも可能である。この時には、前記外部流動管１１２に相対的に低温冷媒が流動するために、室外空気の湿気が前記過冷却熱交換器１１０の表面に結露する可能性がある。
【００５１】
該過冷却熱交換器１１０は、二つの流動管１１１、１１２が互いに接触する構造なら様々な形態に変更することができる。その例として、前記過冷却熱交換器は、前記第１流動管を前記第二流動管に数回巻き付ける構造等として提供することもできる。そして、前記二つの流動管１１１、１１２は、熱伝導性の大きい材質から形成する方が良い。
【００５２】
そして、前記第４連結管１３４は、前記圧縮機に液状の冷媒が流入されることを防止するために、前記アキュムレータ１４、５４の流入端に連結される第３冷媒管２３、６３の所定位置に連結されることが望ましい。
【００５３】
勿論、前記第４連結管１３４は、前記第３冷媒管２３の前記圧縮機１１、５１とアキュムレータ１４、５４との間の所定位置に連結されるようにすることも可能である。このような冷媒は、膨脹して殆ど気体状態であるので、前記圧縮機１１、５１に流入しても該圧縮機１１、５１の安全性を大きく損なうことはないからである。
【００５４】
そして、前記第１流動管１１１に沿って流れる高温の冷媒は、前記第２流動管１１２に沿って流れる低温の膨脹冷媒の流動方向と反対方向に流動するように、前記第１乃至第４連結管１３１、１３２、１３３、１３４を前記過冷却熱交換器１１０に連結することが望ましい。これは、冷媒を相互反対方向に流動させることで、熱交換効率を高めるためである。勿論、前記過冷却装置１００の設計条件によっては、前記第１流動管１１１に沿って流れる高温の冷媒は、前記第２流動管１１２に沿って流れる低温の膨脹冷媒の流動方向と同一方向に流動するように、前記第１乃至第４連結管１３１、１３２、１３３、１３４を前記過冷却熱交換器１１０に連結することもできる。
【００５５】
上記のように構成される二重管構造の前記過冷却熱交換器の内部流動管には、熱交換面積を大きくする各熱交換部１１３a、１１３bが形成されることが望ましい。
より詳細には、前記各熱交換部１１３a、１１３bは、前記内部流動管（本発明においては前記第２流動管１１２）の内壁から内側に突出形成される。
【００５６】
これは、前記外部流動管（本発明においては前記第１流動管１１１）に沿って流動する冷媒に発生する流動抵抗の増加を防止して、前記第２流動管１１２に沿って流動する冷媒との熱交換面積を向上させるためである。
【００５７】
勿論、前記各熱交換部１１３a、１１３bは、内部流動管の内外壁の全てに形成するか、又は内部流動管の内外壁と外部流動管の内壁との全てに形成することもできる。
前記各熱交換部１１３a、１１３bは、前記内部流動管の内壁面にリング状に円周方向に沿って形成されるか、又は、図４に示したように、前記内部流動管の内壁面に冷媒の流動方向に沿って螺旋状に形成される。また、図５に示したように、冷媒の流動方向に沿って細長く形成することもできる。このような構造は、冷媒の熱交換効率を増加させながらも、膨脹冷媒の流動抵抗を減少させることができる。
【００５８】
前記各熱交換部１１３a、１１３bの形状は、実施形態としての例示であり、様々な形状に変更可能であることは明らかである。
このように構成された過冷却熱交換器１１０を有する前記過冷却装置１００は、前記室外機１０、５０の内部に設置されることが望ましい。より詳細には、前記過冷却装置１００と前記各室外熱交換器１２、５２との間に設けられる前記第１冷媒管２１、６１の長さを短くして、前記各室外熱交換器１２、５２から排出される冷媒を熱交換させることで、前記第１冷媒管２１の冷媒のうち一部分が流動中に膨脹することを防止し、過冷状態の液状の冷媒を前記分配器２０に供給し、前記第１冷媒管２１、６１での冷媒圧力の降下を最小化させることができる。
【００５９】
上記の構成を有する過冷却熱交換器１１０は、１から２．５ｍの範囲内の長さを有することが望ましい。これは、前記第１連結管１３１に設置された膨脹装置１２０により低温状態に膨脹させた冷媒と、前記第２連結管に沿って流動する膨脹させなかった冷媒とが前記過冷却熱交換器１１０の内部で充分に熱交換され得るようにするためである。
【００６０】
このように構成される本発明による冷暖房同時型マルチ空気調和機と冷暖房選択型マルチ空気調和機とに設けられた過冷却装置１００の作用とは殆ど同一であるので、以下、前記冷暖房同時型マルチ空気調和機の複数の室内機３０b、３０cは冷房モード、少数の室内機３０aは暖房モードで運転される場合に関して説明する。
【００６１】
先ず、前記冷暖房同時型マルチ空気調和機が作動すると、前記圧縮機１１で高圧の状態に圧縮されて吐出される冷媒は、前記スイッチ装置１５によって前記室外熱交換器１２に流入される。この時、前記室外ファン１３の回転により前記高圧の冷媒は外部空気と熱交換しながら凝縮された後に、前記過冷却装置１００と連結される第１冷媒管２１に排出される。
【００６２】
ここで、前記第１冷媒管２１に沿って前記過冷却装置１００に流入される冷媒の一部は、前記第１連結管１３１に設置された前記膨脹装置１２０によって低温の冷媒に膨脹した後に、前記第２流動管１１２に沿って流動し、前記第１冷媒管２１に沿って前記過冷却装置１００に流入する冷媒の残りは、前記第２連結管１３２によって前記第１流動管１１１に流入して相互熱交換することで、前記第１流動管１１１に沿って流動する冷媒が等圧状態で過冷却に至るようになる。
【００６３】
次に、前記過冷却熱交換器１１０の第１流動管１１１から排出される冷媒は、前記第１冷媒管２１内の膨脹させない状態で、前記第３連結管１３３を介して前記分配器２０に流入した後に、前記冷房モードで運転される室内機に連結される各第１冷媒分岐管２１b、２１cに沿って該当の各室内機３０b、３０cに案内され、膨脹過程と熱交換過程を経て各室内を冷房させた後に、前記第３冷媒分岐管２３b、２３c、前記第３冷媒管２３及び前記アキュムレータ１４を通過して前記圧縮機１１に吸入される。
【００６４】
そして、前記過冷却熱交換器１１０の第２流動管１１２から排出される冷媒は、前記第４連結管１３４と前記第３冷媒管２３によって案内されて前記アキュムレータ１４に流入され気体状の冷媒と液体状の冷媒とに分離された後に、前記圧縮機１１に吸入される。
【００６５】
一方、前記圧縮機１１から吐出される冷媒の一部分は、前記室外熱交換器１２を経ることなく、前記分配器２０に直接的に流入した後に、暖房モードで運転される室内機３０aに連結される第２冷媒分岐管２２aを通って該当の室内機３０aに流入して熱交換過程により室内を暖房させた後に、前記暖房モードで運転される室内機に連結される第１冷媒分岐管２１aを介して前記第１冷媒管に沿って流動する冷媒と合流するようになる。
図６は、本発明による空気調和機の冷凍サイクルを示したP-h線図である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明による空気調和機の第１実施形態を示した構成図である。
【図２】本発明による空気調和機の他の実施形態を示した構成図である。
【図３】図１及び図２に図示された空気調和機に提供される過冷却装置の実施形態を示した構成図である。
【図４】図３に図示された過冷却装置に具備される過冷却熱交換器の断面斜視図である。
【図５】図３に図示された過冷却装置に具備される他の過冷却熱交換器の断面斜視図である。
【図６】本発明によるマルチ空気調和機の冷凍サイクルを示したP-h線図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０、５０    室外機
１１、５１    圧縮機
１２、５２    室外熱交換器
１３、５３    室外ファン
１４、５４    アキュムレータ
１５、５５    スイッチ装置
２０、６０    分配器
２１、６１    第１冷媒管
２２、６２    第２冷媒管
２３、６３    第３冷媒管
３０a、３０b、３０c    室内機
３１a、３１b、３１c    室内熱交換器
３２a、３２b、３２c    膨脹装置
【図１】
2005214613.tif 000003
【図２】
2005214613.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005214613.tif 000006
【図５】
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【図６】
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