KR0169440B1 - 냉난방겸용 공기조화기의 제상장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제상운전시에 냉매의 순환경로를 단축시켜서 제상효율을 향상시킬 수 있도록 한 냉난방겸용 공기 조하기의 제상장치에 관한 것이다. 본발명의 냉난방겸용 공기조화기의 제상장치는 압축기, 실외열교환기, 모세관, 실내열교환기, 이들을 연결하는 냉매관으로 이루어진 냉각사이클 및 상기 냉각사이클내의 냉매의 순환을 정역으로 절환시키는 사방밸브를 구비하여 냉난방을 수행하며, 제상운전시에는 상기 냉매를 정방향으로 순환시키는 냉난방겸용 공기조화기에 있어서, 상기 실내열교환기와 병렬로 설치되는 바이패스관; 상기 바이패스관의 도중에 설치되는 개폐밸브 및 제상운전시에 상기 개폐밸브를 제어하여 냉매의 흐름을 단축시키는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

냉난방겸용 공기조화기의 제상장치
제1도는 일반적인 분리형 냉난방겸용 공기조화기의 구성을 보인 개략사시도.
제2도는 본 발명의 냉난방겸용 공기조화기의 냉매사이클도.
제3도는 본 발명이 적용되는 냉난방겸용 공기조화기의 제어블록도이다..
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 압축기 2 : 사방밸브
3 : 실내열교환기 4 : 실외열교환기
5 : 모세관 6 : 실내기팬
7 : 팬모터 8 : 실외기팬
9 : 팬모터 10 : 바이패스관
11 : 밸브 20 : 실내측제어부
21 : 제반감지부 22 : 운전조작부
23 : 표시부 24 : 팬모터구동부
25 : 신호선 30 : 실외측제어부
31 : 제반감지부 40 : 부하구동부
a : 실내유니트 b : 실외유니트
본 발명은 냉난방겸용 공기조화기의 제상장치에 관한 것으로, 특히 제상운전시에 냉매의 순환경로를 단축시켜서 제상효율을 향상시킬수 있도록 한 냉난방 겸용 공기조화기의 제상장치에 관한 것이다.
제1도는 일반적인 분리형 냉난방겸용 공기조화기의 구성을 보인 개략사시도이다. 제1도에 도시한 바와 같이, 분리형 냉난방겸용 공기조화기의 구성은 크게 공조공간(이하, 실내라고 한다)의 내부에 배치되는 실내기유니트(a) 및 공조공간의 외부(이하, 실외라고 한다)에 배치되는 실외기유니트(b)로 구분된다. 실내기유니트(a)는 실내열교환기(4), 실내의 공기를 흡입하여 실내열교환기(4)에서 열교환시킨 후에 이렇게 열교환된 공기를 실내에 토출하는 실내기팬(6) 및 실내기팬(6)을 구동하는 팬모터(7)로 이루어진다.
실외기유니트(b)는 냉매사이클내를 흐르는 냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기(1), 압축기(1)에서 압축된 냉매의 열을 실외의 공기가 가지는 열과 교환하는 실외열교환기(3), 실외열교환기(3)의 열교환을 촉진하기 위한 실외기팬(8) 및 이를 구동하는 팬모터(9)로 이루어진다.
한편, 냉난방겸용 공기조화기(히트펌프식 공기조화기라고도 불리운다)에서는 냉방시에는 실내공기가 가지고 있는 열을 계속해서 실외로 운반하여 방출하고, 난방시에는 냉매의 흐름을 냉방시의 냉매의 흐름과 정반대로 하여 실내에 열을 방출하여 실내를 난방하게 된다. 이러한 냉난방겸용 공기조화기는 외기온도가 0℃까지 접근하면 실외열교환기(3)에 서리가 붙어서 난방능력이 저하된다. 따라서, 종래의 냉난방겸용 공기조화기에서는 냉매의 흐름을 냉방운전시와 같이 하여 실외열교환기(3)에 고착된 서리를 제거하는 소위 제상운전이라는 것을 두고 있다.
그러나, 종래의 냉난방겸용 공기조화기에서는 제상운전시에 냉매관을 통하여 손실되는 열량이 많기 때문에 제상효율이 저하되는 문제점이 있었으며, 나아가 제상운전시간이 길어져서 난방효율까지도 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 제상운전시에 냉매의 순환경로를 단축시키므로써 제상효율을 향상시키고, 이에 따라 난방효율을 향상시킬 수 있도록 한 냉난방겸용 공기조화기의 제상장치를 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본발명의 냉난방겸용 공기조화기의 제상장치는 압축기, 실외열교환기, 모세관, 실내열교환기, 이들을 연결하는 냉매관으로 이루어진 냉각사이클 및 상기 냉각사이클내의 냉매의 순환을 정역으로 절환시키는 사방밸브를 구비하여 냉난방을 수행하며, 제상운전시에는 상기 냉매를 정방향으로 순환시키는 냉난방겸용 공기조하기에 있어서, 상기 실내열교환기와 병렬로 설치되는 바이패스관; 상기 바이패스관의 도중에 설치되는 개폐밸브 및 제상운전시에 상기 개폐밸브를 제어하여 냉매의 흐름을 단축시키는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
이하에는 본발명의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
제2도는 본발명의 냉난방겸용 공기조화기의 냉매사이클도이다. 제2도에에 도시한 바와 같이, 본발명의 냉난방겸용 공기조화기의 냉각사이클의 구성은 실내기유니트(a)에 실내열교환기(4)가 배치되고, 실외기유니트(b)에는 압축기(1), 실외열교환기(3) 및 모세관(5)이 배치되어 냉매관에 의하여 실내열교환기(4)와 직렬로 연결된다. 실내열교환기(4), 실외열교환기(3) 및 압축기(1)의 흡입구와 토출구에는 사방밸브(2)의 각 포트가 연결되어 냉방운전시와 난방운전시의 냉매의 흐름을 정반대가 되도록 한다. 한편, 실외기유니트(a)에는 실내열교환기(4)와 병렬로 연결되는 바이패스관(10)이 설치되는데, 상기 바이패스관(10)의 도중에는 개폐밸브(11)가 장착된다. 제2도에서, 미설명부호 6 및 7은 각각 실내기팬 및 팬모터를 나타내며, 8 및 9는 각각 실외기팬 및 팬모터를 나타낸다. 나아가, 실선의 화살표는 냉방운전시의 냉매의 순환경로를 나타내고, 점선의 화살표는 난방운전시의 냉매의 순환경로를 나타내며, 일점쇄선은 제상운전시의 냉매의 순환경로를 나타낸다.
제3도는 본발명이 적용되는 냉난방겸용 공기조화기의 제어블록도이다. 제3도에 도시한 바와 같이, 본발명에 따른 냉난방겸용 공기조화기의 실내기유니트(a)의 전기적인 구성은 실내기유니트(a)의 전반적인 동작을 제어하는 실내측 제어부(20), 실내온도 등을 비롯하여 실내기유니트(a)의 제반 동작상태를 감지하는 제반감지부(21), 냉,난방운전이나 온도설정 등을 비롯한 제반 운전을 조작하는 운전조작부(22), 실내온도나 설정온도를 비롯한 공기조화기의 각종 동작상태를 표시하는 표시부(23) 및 실내기 팬모터(7)를 구동하는 팬모터구동부(24)로 이루어진다.
한편, 실외기유니트(b)의 전기적인 구성은 실외기유니트(b)의 전반적인 동작을 제어하는 실외측 제어부(30), 외기의 온도를 비롯하여 실외기유니트(b)의 제반 동작상태를 감지하는 제반감지부(31), 실외기유니트(b)의 각종 부하들, 즉 압축기(1), 실외기 팬모터(9), 사방밸브(2) 및 바이패스관 개폐밸브(11)를 구동하는 부하구동부(40)로 이루어진다. 제3도에서 미설명부호 25는 실내측 제어부(20)와 실외측 제어부(30)를 연결하는 신호선을 나타낸다.
이하에는 본발명에 따른 냉난방겸용 공기조화기의 제어동작에 대해서 상세하게 설명한다.
먼저, 난방운전을 수행하는 동안에 압축기(1)는 냉매를 압축하여 고온고압의 증기냉매로 만들고, 실내열교환기(4)에서는 압축기(1)를 통과한 고온고압의 증기냉매가 가진 열을 실내의 상대적으로 저온인 공기의 열과 교환하여 실내를 난방하게 된다. 실내열교환기(4)에서 열교환이 이루어진 냉매는 상온고압의 액체냉매로 되는데, 모세관(5)에서는 상기 상온고압의 액체냉매를 저온저압의 액체냉매로 만들고, 마지막으로 실외열교환기(3)에서는 저온저압의 액체냉매가 가진 저온의 열을 상대적으로 고온인 실외공기의 열과 교환하여 저온저압의 증기냉매로 만든후에 압축기(1)에 돌려보낸다. 이러한 과정을 만족하여 실내가 난방되는데, 이렇게 운전하는 중에 실외측 제어부(30)에서는 외기온도가 소정의 기준온도이하로 되면 제상운전을 개시하게 된다. 즉, 사방밸브(2) 및 개폐밸브(11)를 제어하여 냉매를 바이패스관(10)으로 흐렉 한다. 이에 따라, 냉매의 순환경로가 일점쇄선으로 도시한 바와 같이 대폭 단축되어 냉매관을 경유하는 도중에 발생하는 열손실이 줄어들게 되고, 이에 따라 제상효율이 향상됨과 동시에 제상시간도 단측된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본발명의 냉난방겸용 공기조화기의 제상장치에 따르면, 제상운전시에 냉매의 순환경로를 단축시키므로써 제상효율을 향상시키고, 이에 따라 난방효율을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 압축기(1)와 실외열교환기(3)와 모세관(5)과 실외열교환기(4) 및 이들을 연결하는 냉매관으로 이루어진 냉각사이클 및 상기 냉각사이클내의 냉매의 순환을 정역으로 절환시키는 사방밸브(2)를 구비하며, 냉방운전시 냉매를 정방향으로 순환시키며 난방운전시 역방향으로 순환시키는 한편, 제상운전시 냉매를 정방향으로 순환시키는 냉난방겸용 공기조화기에 있어서, 상기 모세관(5)의 출구측과 상기 암축기(1)의 입구측을 연결하기 위해 상기 실외열교환기(3)와 병렬로 설치된 바이패스관(10); 제상운전시 상기 실외열교환기(3) 및 상기 모세관(5)을 경유한 냉매를 상기 압축기(1)의 입구측으로 바이패스시킬 수 있도록 상기 바이패스관(10)의 도중에 설치된 개폐밸브(11); 제상운전시 냉매의 순환경로를 단축하여 제상효율을 향상하고 제상시간을 단축할 수 있도록 상기 개폐밸브(11)를 개방시키고 제상운전 이외에는 상기 개폐밸브(11)를 폐쇄시키도록 실외기에 마련된 실외측제어부(30); 및 상기 개폐밸브(11)를 개폐구동할 수 있도록 상기 실외측제어부(30)의 출력측에 접속된 부하구동부(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉난방겸용 공기조하기의 제상장치.
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