KR19990024533A - 냉난방기의 난방사이클 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉난방기의 난방사이클에 관한 것으로, 특히 저온 난방운전시 제상운전 없이 연속적으로 난방운전을 할 수 있도록 함으로 운전중 난방효율 상승과 제상운전동안에 발생하는 난방손실을 막아주고 압축기 저압을 상승시켜 한랭지에서도 효과적인 난방운전이 가능하도록 하는 난방사이클 구조를 제공하는데 목적이 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은 냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기(103)와, 상기 압축기(103)에서 압축되어 토출되는 냉매를 냉방시에는 실외기(102)로, 난방시에는 실내기(101)로 보내지도록 개폐되는 사방변(104)과, 상기 냉방시 실외기(102)에서 응축되어 보내지는 냉매와 난방시 실내기(101)에서 응축되어 보내지는 냉매를 팽창하는 팽창변(106)으로 구성되는 냉난방기에 있어서, 상기 실외기(102)는 팽창변(106)을 통과한 냉매가 유입되는 증발용 열교환기부(110)와, 팽창변(106)을 통과하지 않은 냉매가 유입되는 제상용 열교환기부(111)로 이루어진 것이다.

Description

냉난방기의 난방사이클

본 발명은 냉난방기 사이클에 관한 것으로서, 특히 저온 난방운전시 실외기에 서리가 착상되어 성능이 저하되면 제상운전을 실시해야 함으로 인한 냉난방기의 효율저하를 개선한 난방사이클 구조에 관한 것이다.

도 1은 종래 냉난방기의 난방운전시 흐름도를 나타낸 것으로써, 그 구성을 살펴보면, 냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기(3)와, 상기 압축기(3)에서 압축되어 토출되는 냉매를 냉방시에는 실외기(2)로, 난방시에는 실내기(1)로 보내지도록 개폐되는 사방변(4)과, 상기 냉방시 실외기(2)에서 응축되어 보내지는 냉매와 난방시 실내기(1)에서 응축되어 보내지는 냉매를 팽창하는 팽창장치(6,6')로 구성되어 있다.

도면중 미설명 부호 5 는 팬(fan)을 나타낸다.

이러한 구조의 냉난방기는 난방운전시 압축기(3)에서 압축되어 고온고압으로 압축된 냉매는 토출되어 사방변(4)을 통해 실내기(1)로 유입되어 고압의 과냉액으로 응축되어 지며, 상기 고압의 과냉액으로 응축되어진 냉매는 팽창장치(6)로 유입되어 저온저압의 냉매로 팽창되어 진다.

그리고 상기 저온저압으로 팽창되어진 냉매는 실외기측 열교환기의 하단부(2')로 유입되어 저온저압의 냉매로 증발되어진 후, 팽창장치(6')에서 감압되어 실외기(2)로 가서 증발을 하게된다. 이때, 실외기측 열교환기 하단부(2')에서의 냉매는 상기 실외기측 열교환기 상단부 보다 상대적으로 고온이 되어 상단부측으로 열전달을 하게 됨으로서 상단부측에서 발생하는 착상을 방지하게 된다.

이러한 종래 실외기구조는 상단부(2)에서 착상을 지연시키는 효과는 얻을 수 있으나, 상단부(2)에는 결국 서리가 발생하고 냉방사이클로 전환하여 제상을 실시해야 한다. 제상 사이클동안에는 난방사이클과는 역으로 냉매가 흐르게 되는 역사이클이 작동되어 실내기측 열교환기(1)에서는 증발이 일어나게 되어 찬공기가 발생하고 이기간 동안은 난방을 할수 없게 되는데, 제상후 난방사이클이 안정에 도달하는 데에도 많은 시간이 소요되어 난방에는 상당한 손실로 작용된다.

또한 실외기 주위온도가 낮아질수록 실외기 증발온도가 낮아지므로 압축기의 압축비가 증가하게 되어 난방효율이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로 실외기에 팽창변을 통과한 냉매가 유입되는 증발용 열교환기부와, 팽창변을 통과하지 않은 냉매가 유입되는 제상용 열교환기부를 구비함으로서, 난방운전시 실외기 착상으로 제상운전을 이용하지 않고 난방을 계속할 수 있도록 하여 난방능력 저하를 방지하도록 하는데 목적이 있다.

도 1 은 종래 난방사이클 상태도.

도 2 는 본 발명에 의한 난방사이클 상태도.

도 3 은 본 발명 난방사이클의 다른 실시예도.

도 4 는 본 발명 실외열교환기부의 다른 실시예도.

도 5의 (가)(나)는 본 발명 실외열교환기부의 또다른 실시예도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

101 : 실내기 102 : 실외기

103 : 압축기 104 : 사방변

105 : 팬 106 : 제1팽창변

107 : 제2팽창변 108 : 체크밸브

109 : 전자밸브 110,210: 증발용 열교환기

111,211 : 제상용 열교환기 209 : 패드

본 발명을 첨부도면을 참조하여 이하에서 상세히 설명한다.

먼저 본 발명의 제 1 실시예에 의한 난방사이클을 살펴보면 도 2 에 도시된 바와같이 냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기(103)와, 상기 압축기(103)에서 압축되어 토출되는 냉매를 냉방시에는 실외기(102)로, 난방시에는 실내기(101)로 보내지도록 개폐되는 사방변(104)과, 상기 냉방시 실외기(102)에서 응축되어 보내지는 냉매와 난방시 실내기(101)에서 응축되어 보내지는 냉매를 팽창하는 제1팽창변(106)으로 구성되며, 상기 실외기(102)는 실내기(101)출구와 제1팽창변(106) 사이에서 분지되어 팽창변(106)을 통과한 냉매가 유입되는 증발용 열교환기부(110)와, 팽창변(106)을 통과하지 않고 채크밸브(108) 혹은 전자밸브(109)를 통과한 냉매가 유입되는 제상용 열교환기부(111)가 일체형으로 구성하였다.

도면중 미설명 부호 105 는 팬이고, 107은 제2팽창변을 나타낸다.

실내기(101)를 통과한 고온의 액냉매중 일부는 제1팽창변(106)을 거쳐서 실외기(102)에서 증발을 하게되며 열교환기(110)에 서리가 발생하게 된다. 또한 또 다른 냉매는 제1팽창변(106)을 거치지 않고 실외기의 열교환기(111)로 유입된다. 이 고온의 냉매는 자온의 냉매가 흐르는 열교환기(110)로 열전달을 발생시키게 되어 서리가 발생하지 않게된다. 고온,저온의 냉매를 분배하는 것은 조건들에 따라서 제1,2팽창변(106,107)이 조절하게 된다.

그리고 증발용 열교환기부(110)가 팬(105)과 제상용 열교환기부(111) 중간에 위치하여 바람에 의해 고온의 냉매로부터 저온의 냉매로의 열전달이 용이하게 되는데, 이러한 작동으로 실외기의 착상을 방지하게 되어 제상운전 없이 난방운전을 계속 할수 있는 것이다.

즉, 제 1 실시예에서는 저온냉매와 고온냉매의 유량을 조절할 수 있으므로 실외온도가 아주 낮아지더라도 제1,2팽창변을 이용하여 사이클밸런스를 최적의 상태로 유지할 수 있으며, 주위온도가 -15℃이하로 떨어지더라도 고온의 냉매가 저온냉매의 주위온도를 높여주어서 저온냉매의 증발온도가 -15℃이하로 내려가지 않아도 되므로 압축기의 압축비를 줄일수 있게된다.

또한 제 2 실시예로는 도 3 에 도시된 바와같이 압축기(103) 출구와 사방변(104) 사이에서 제상용 열교환기(111)로 고온의 냉매를 분지시키도록 구성하였다.

압축기(103)출구의 고온의 기체냉매중 일부는 실내기를 거치지 않고 실외기의 고온냉매로 흐르게 되고 나머지는 실내기에서 응축을 한 후 제1팽창변(106)에서 강압되어 저온 냉매로 흐르면서 증발을 하게된다.

제 2 실시예에서는 압축기 토출부의 고온의 기체냉매를 이용하여 실외기의 결빙을 방지할 수 있어 적은 유량으로 큰 효과를 얻을수 있게된다.

그리고 도 4 는 본 발명의 제 3 실시예를 나타낸 것으로 실외열교환기구조를 제상용 열교환기(111)를 팬(105)과 증발용 열교환기(110) 사이에 위치하여, 바람이 증발용 열교환기(110)를 지나 제상용 열교환기(111)를 흐르게 되는 경우를 나타내고 있다.

그리고 도 5 는 본 발명의 제 4 실시예(가)와 제 5 실시예(나)를 나타낸 것으로 (가)에서는 팬(105)이 바람을 불어 제상용 열교환기(211)와 열교환을 한 뒤 패드(209:path)로 구분된 증발용 열교환기(210)와 열교환을 하는 경우인데, 이는 팬모터의 발열량을 제상용으로 이용하는 경우이다.

또한 (나)에서는 열교환기구조를 상기의(가)와 반대로 구성한 것으로 팬모터의 발열량을 이용하여 증발용 열교환기의 주변온도를 상승시키게 되는 것이다.

이상 설명한 바와같이 본 발명의 난방 사이클구조는 저온 난방운전시 제상운전 없이 연속적으로 난방운전을 할 수 있도록 함으로 운전중 난방효율 상승과 제상운전동안에 발생하는 난방손실을 막아주고 압축기 저압을 상승시켜 한랭지에서도 효과적인 난방운전이 가능하도록 하는 효과가 있다.

Claims (12)

1. 냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기(103)와, 상기 압축기(103)에서 압축되어 토출되는 냉매를 냉방시에는 실외기(102)로, 난방시에는 실내기(101)로 보내지도록 개폐되는 사방변(104)과, 상기 냉방시 실외기(102)에서 응축되어 보내지는 냉매와 난방시 실내기(101)에서 응축되어 보내지는 냉매를 팽창하는 팽창변(106)으로 구성되는 냉난방기에 있어서,

   상기 실외기(102)는 팽창변(106)을 통과한 냉매가 유입되는 증발용 열교환기부(110)와, 팽창변(106)을 통과하지 않은 냉매가 유입되는 제상용 열교환기부(111)로 이루어짐을 특징으로 하는 냉난방기용 사이클.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 증발용 열교환기부와 제상용 열교환기부는 일체형으로 이루어짐을 특징으로 하는 냉난방기용 사이클.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 증발용 열교환기부와 제상용 열교환기부는 각각 분리되어 구성됨을 특징으로 하는 냉난방기용 사이클.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 실외기에는 증발용 열교환기부가 중앙에 위치하고 양측에는 제상용 열교환기부가 위치함을 특징으로 하는 냉난방기용 사이클.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 실외기에는 제상용 열교환기부가 중앙에 위치하고 양측에는 증발용 열교환기부가 위치함을 특징으로 하는 냉난방기용 사이클.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 실외기 구조는 제상용 열교환기부가 팬(fan)측에 위치함을 특징으로 하는 냉난방기용 사이클.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 실외기 구조는 증발용 열교환기부가 팬(fan)측에 위치함을 특징으로 하는 냉난방기용 사이클.
8. 제 1 항에 있어서,

   팽창변을 통과하지 않는 냉매라인은 실내기 출구와 팽창변 사이에서 분지됨을 특징으로 하는 냉난방기용 사이클.
9. 제 1 항에 있어서,

   팽창변을 통과하지 않는 냉매라인은 압축기와 실내기 입구 사이에서 분지됨을 특징으로 하는 냉난방기용 사이클.
10. 제 1 항에 있어서,

    팽창변을 통과하지 않는 냉매라인에는 체크밸브 혹은 전자변이 구비됨을 특징으로 하는 냉난방기용 사이클.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 증발용 열교환기부와 제상용 열교환기부를 지나온 냉매는 한 개의 라인으로 다시 합쳐지도록 구성됨을 특징으로 하는 냉난방기용 사이클.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 제상용 열교환기부의 출구에는 증발용 열교환기부의 냉매라인과 합쳐지기 전에 제2팽창변이 형성됨을 특징으로 하는 냉난방기용 사이클.