KR20090069921A - 공기조화 시스템 - Google Patents

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KR20090069921A KR1020070137747A KR20070137747A KR20090069921A KR 20090069921 A KR20090069921 A KR 20090069921A KR 1020070137747 A KR1020070137747 A KR 1020070137747A KR 20070137747 A KR20070137747 A KR 20070137747A KR 20090069921 A KR20090069921 A KR 20090069921A
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compressor
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김정영
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 공기조화 시스템에서는, 실내 열교환기로 고온의 냉매를 유입시켜서 실내 공간을 난방시키면서, 실외 열교환기의 착상을 제거할 수 있다. 따라서, 사용자의 열적 쾌적성이 향상되고, 공기조화 시스템의 성능이 향상된다.

Description

공기조화 시스템 {Air conditioning system}
본 발명은 공기조화 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실내 열교환기로 고온의 냉매를 유입시키면서, 실외 열교환기를 제상시키는 공기조화 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화장치는 압축기, 응축기, 팽창기 및 증발기를 포함한다. 압축기에서 토출된 냉매는, 응축기에서 응축된 후, 팽창기에서 팽창된다. 팽창된 냉매는, 증발기에서 증발된 후, 압축기로 흡입된다. 난방 운전 시, 실외 열교환기가 증발기의 기능을 수행한다. 그런데, 실외 온도가 낮을 경우, 실외 열교환기의 표면에 서리가 착상한다. 실외 열교환기가 착상되면, 실외 열교환기에서 열교환이 잘 이루어지지 않기 때문에, 난방 운전의 성능이 크게 감소된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 종래에는 난방 운전 중, 일시적으로 냉방 운전으로 전환하여 실외 열교환기의 서리를 제거하는 제상 운전을 수행한다. 하지만, 냉방 운전 전환 시, 실내 열교환기에 저온의 냉매가 유입되기 때문에, 실내 공간이 차가워지는 문제점이 있다.
본 발명은 실내 열교환기로 고온의 냉매를 유입시키면서, 실외 열교환기를 제상시키는 공기조화 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 고온 고압의 냉매를 토출하는 압축기와, 상기 압축기로부터 유입되는 냉매를 응축시키는 실내 열교환기와, 상기 실내 열교환기로부터 유입되는 냉매를 팽창하는 팽창장치와, 상기 팽창장치로부터 유입되는 냉매를 증발시키는 실외 열교환기와, 제상 운전 시, 상기 팽창장치로 유입되는 냉매 중 적어도 일부를 상기 실외 열교환기로 바이패스시켜서, 상기 실외 열교환기를 제상시키는 제1제상 수단을 포함하는 공기조화 시스템을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1제상 수단은, 상기 팽창장치로 유입되는 냉매 중 적어도 일부를 상기 실외 열교환기로 바이패스시키는 제1바이패스 배관 및, 상기 제1바이패스 배관 상에 설치되는 제1바이패스 밸브를 포함할 수 있다. 상기 제상 운전 시, 상기 팽창장치는 폐쇄될 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 공기조화 시스템은, 상기 실내 열교환기에 공기를 유입시키는 실내 송풍기를 더 포함하고, 상기 제상 운전 시, 상기 실내 송풍기의 송풍량이 감소되거나, 상기 실내 송풍기의 작동이 정지될 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 공기조화 시스템은, 상기 압축기로 유입되는 냉매의 압력을 증가시키는 압력 증가 수단을 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 압력 증가 수단은, 상기 압축기에서 토출된 냉매의 일부를 상기 압축기의 입구로 바 이패스시키는 제2바이패스 배관 및, 상기 제2바이패스 배관 상에 설치되는 제2바이패스 밸브를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 제상 운전 시, 상기 압축기의 목표 고압을 증가시킬 수 있다. 또한, 상기 실외 열교환기로 바이패스 되는 냉매를 차단하여, 상기 제상 운전을 종료시킬 수 있다. 상기 실외 열교환기의 착상 정도에 근거하여, 상기 제상 운전을 자동으로 시작할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 공기조화 시스템은, 상기 실내 열교환기와 상기 팽창 장치 사이에 배치되어, 상기 실내 열교환기로부터 유입되는 냉매의 액상과 기상을 분리하여, 액상의 냉매를 상기 팽창장치로 유입시키는 리시버 드라이어를 더 포함하고, 상기 제1제상 수단은 상기 리시버 드라이어로 유입되는 냉매를 상기 실외 열교환기로 바이패스 시킬 수 있다. 하지만, 상기 제1제상 수단은 상기 리시버 드라이어로부터 유출되는 냉매를 상기 실외 열교환기로 바이패스 시킬 수도 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 공기조화 시스템은, 상기 제상 운전 시, 상기 실내 열교환기로 유입되는 냉매 중 일부를 상기 실외 열교환기로 바이패스시켜서, 상기 실외 열교환기를 제상시키는 제2제상 수단을 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 제2제상 수단은, 상기 실내 열교환기로 유입되는 냉매 중 일부를 상기 실외 열교환기로 바이패스시키는 제3바이패스 배관 및, 상기 제3바이패스 배관 상에 설치되는 제3바이패스 밸브를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은, 실내 및 실외에 각각 대응되도록 배치되는 실내 열교환기 및 실외 열교환기와, 고온 고압의 냉매를 토출하는 압축기와, 제상 운전 시, 상기 압축기로부터 토출되어 상기 실내 열교환기를 거쳐 팽창장치로 유입되는 냉매를, 상기 실외 열교환기로 바이패스시켜서, 상기 실외 열교환기를 제상시키는 제상 수단을 포함하는 공기조화 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 공기조화 시스템에서는, 실내 열교환기로 고온의 냉매를 유입시켜서 실내 공간을 난방시키면서, 실외 열교환기의 착상을 제거할 수 있다. 따라서, 사용자의 열적 쾌적성이 향상되고, 공기조화 시스템의 성능이 향상된다.
공기조화 시스템은, 냉방 운전만을 수행하는 일반적인 가정용 공기조화기, 난방 운전만을 수행하는 난방용 공기조화기, 냉난방 운전을 모두 수행하는 히트 펌프식 공기조화기, 복수 개의 실내공간들을 냉/난방하는 멀티형 공기조화기를 모두 포함한다. 이하에서는, 공기조화 시스템의 일 실시예로서, 히트 펌프식 공기조화기에 대하여 상세하게 살펴본다.
도 1 및 도 2에, 본 발명의 일 실시예에 따른 히트 펌프식 공기조화기(이하, '공기조화기'라 함)(100)가 도시되어 있다. 도 1은 공기조화기(100)의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 공기조화기(100)의 난방 운전 시 냉매의 흐름을 나타내는 구성도이다. 이하에서는 난방 운전 시를 기준으로 냉매의 흐름을 살펴보도록 한다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 공기조화기(100)는 압축기(110), 실내 열교환기(120), 팽창장치(130), 실외 열교환기(140) 및 사방밸브(185)를 포함한다. 압축 기(110)는 유입되는 저온 저압의 기상의 냉매를 고온 고압의 기상의 냉매로 압축시킨다. 압축기(110)는 용량 가변형 압축기, 용량 불변형 압축기가 이용될 수 있다. 용량 가변형 압축기는 다양한 구조를 가질 수 있지만, 제어의 용이성을 위하여 인버터 구조의 압축기일 수 있다.
압축기(110)로부터 토출된 고온 고압의 기상 냉매는, 사방밸브(185)를 거쳐 실내 열교환기(120) 내로 유입된다. 다만, 공기조화기(100)가 냉방 운전 중이면, 상기 고온 고압의 기상 냉매는 사방밸브(185)를 거쳐 실외 열교환기(140)로 유입된다. 실내 열교환기(120)에서, 기상의 냉매는 실내 공기와 열교환을 하여, 응축된다. 실내 열교환기(120)에서 열전달을 향상시키기 위하여, 공기조화기(100)는 실내 송풍기(125)를 더 포함한다. 실내 송풍기(125)는 실내 열교환기(120)로 실내 공기를 유입시킨다.
실내 열교환기(120)에서 응축된 고압의 냉매는 리시버 드라이어(175) 내로 유입된다. 리시버 드라이어(175) 내에서 액상의 냉매가 분리되어, 팽창장치(130)로 유입된다. 액상의 냉매는 팽창장치(130)에서 교축(throttling)된 후, 실외 열교환기(140) 내로 유입된다. 실외 열교환기(140)에서, 냉매는 실외 공기와 열교환을 하여, 증발된다. 실외 열교환기(140)에서 열전달을 향상시키기 위하여, 공기조화기(100)는 실외 송풍기(145)를 더 포함한다. 실외 송풍기(145)는 실외 열교환기(140)로 실외 공기를 유입시킨다. 실외 열교환기(140)로부터 유입된 냉매는 어큐뮬레이터(170)로 유입된다. 어큐뮬레이터(170)에서 분리된 기상의 냉매는 압축기(110)로 유입된다.
공기조화기(100)는, 리시버 드라이어(175)로 유입되는 냉매 중 일부를 실외 열교환기(140)로 바이패스시키는 제1바이패스 배관(151) 및, 제1바이패스 배관(151) 상에 설치되는 제1바이패스 밸브(161)를 더 포함한다. 또한, 공기조화기(100)는 압축기(110)로 유입되는 냉매의 압력을 증가시키는 압력 증가 수단을 더 포함한다. 압력 증가 수단은 다양한 장치가 이용될 수 있다. 본 실시예에서, 압력 증가 수단은, 압축기(110)에서 토출된 냉매의 일부를 압축기 입구로 바이패스 시키는 제2바이패스 배관(152), 및 제2바이패스 배관(152) 상에 설치되는 제2바이패스 밸브(162)를 포함한다.
실외 열교환기(140)에는 표면 온도를 감지하는 실외 열교환기 온도센서(191)가 설치되어 있다. 또한, 실외 열교환기(140)에서의 증발 압력 감지를 위하여, 실외 열교환기(140)의 출구 배관에는 증발 압력 센서(193)가 설치되어 있다. 냉매의 증발 압력이 감지되면, 냉매의 증발 온도가 도출될 수 있다. 또한, 실외 공간의 온도를 감지하기 위하여, 실외 온도센서(192)가 배치되어 있다. 압축기(110)의 토출 압력을 측정하기 위하여, 압축기(110)의 토출 배관에는 토출 압력 센서(194)가 설치되어 있다.
도 3은 공기조화기(100)의 제어 흐름을 보여주는 블록도이다. 도 3을 참조하면, 제어부(180)는 실외 온도센서(192), 증발 압력 센서(193) 및/또는 실외 열교환기 온도 센서(191)로부터 수신된 데이터를 이용하여, 실외 열교환기(120)의 착상 정도를 파악한다. 예를 들면, 실외 열교환기(140)에 착상이 발생하면, 증발 온도가 정상 운전시보다 크게 감소한다. 따라서, 증발 온도가 설정 범위 이하로 낮아 지면, 제어부(180)는 실외 열교환기(140)에 착상이 발생한 상태라고 판단할 수 있다. 제어부(180)는 착상의 유무뿐만 아니라, 착상의 정도도 증발 온도를 참조하여 파악할 수 있다.
실외 열교환기(140)의 표면에 착상이 발생하면, 특정 실외 온도에 대하여 실외 열교환기(140)의 표면 온도가 크게 감소하는 경향이 있다. 따라서, 특정 실외 온도에 대하여 실외 열교환기(140)의 표면 온도가 설정 온도 이하로 내려가면, 제어부(180)는 실외 열교환기(140)에 착상이 발생한 것으로 판단한다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 다양한 방법을 이용하여 실외 열교환기(140)의 착상의 정도를 판단할 수 있다.
제어부(180)는 사방밸브(185), 팽창장치(130), 제1바이패스 밸브(161), 제2바이패스 밸브(162), 압축기(110), 실내 송풍기(125) 및 실외 송풍기(145)의 작동을 제어한다. 일 예로서, 제어부(180)는 제1바이패스 밸브(161)의 개폐를 제어하여, 실내 열교환기(120)로 유입되는 냉매 중 실외 열교환기(140)로 바이패스되는 냉매량을 제어할 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하여, 공기조화기(100)의 제상 운전에 대하여 상세하게 살펴본다. 도 4는 공기조화기(100)의 제상운전의 제어단계를 보여주는 순서도이고, 도 5는 제상운전 시 냉매의 흐름을 보여주는 구성도이다.
난방 운전 모드가 시작되어(S110 단계), 난방 모드가 진행 중에 있으면, 실외 온도센서(192), 증발 압력 센서(193), 실외 열교환기 온도 센서(191)를 이용하여 설정된 시간간격으로 실외 공기 온도, 증발 압력 및 실외 열교환기 표면온도에 대한 데이터를 감지한다(S115 단계). 감지된 데이터에 근거하여, 실외 열교환기(140)의 착상의 정도를 판단한다. 만일, 실외 열교환기(140)의 착상 정도가 설정된 범위를 벗어나지 않으면, 난방 운전을 계속 진행하고, 실외 열교환기(140)의 착상의 정도가 설정된 범위를 벗어나면, 제상 운전을 시작한다(S120 단계). 팽창 장치(130)는 폐쇄한다(S130 단계). 비록 팽창장치(130)가 폐쇄되더라도, 압축기(110)에서 토출된 냉매의 대부분이 실내 열교환기(120)로 유입되기 때문에, 제상 운전 시에도 실내 공간에 난방이 제공될 수 있다. 따라서, 제상 운전 시, 실내 공간으로 찬 공기가 토출되지 않기 때문에, 재실자의 열적 쾌적감이 크게 향상된다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 팽창장치(130)가 폐쇄되지 않고, 개방된 상태가 유지될 수 있다.
제상 운전 시에도 난방 운전 시와 동일하게, 실내 열교환기(120)가 응축기의 기능을 수행하고, 실외 열교환기(140)가 증발기의 기능을 수행한다. 따라서, 공기조화기(100)의 전체 사이클에 큰 변화가 없기 때문에, 공기조화기(100)의 운전 변경에 따른 공기조화기의 손상 가능성이 크게 감소된다.
제1바이패스 밸브(161)를 개방하여, 압축기(110)로부터 토출된 냉매의 일부가 제1바이패스 밸브(161)를 통하여 실외 열교환기(140)로 유입된다(S135 단계). 팽창장치(130)가 폐쇄되어 있기 때문에, 실내 열교환기(120)로부터 유입된 고온의 냉매가 모두 실외 열교환기(140)로 유입된다. 따라서, 실외 열교환기(140)의 표면에 형성된 서리가 제거된다. 이 때, 제1바이패스 배관(151)으로부터 유입되는 냉매의 압력을 제어하도록, 제1바이패스 밸브(161)의 개도가 조절될 수 있다.
압축기(110)로부터 토출되는 냉매의 목표 고압을 증가시킨다(S140 단계). 압축기(110)로부터 토출되는 냉매의 목표 고압이 증가되면, 압축기(110)로부터 토출되는 냉매의 온도도 증가된다. 따라서, 제1바이패스 배관(151)을 통하여 실외 열교환기(140)로 유입되는 냉매의 온도가 증가하기 때문에, 실외 열교환기(140)의 제상 성능이 더욱 향상된다.
제2바이패스 밸브(162)도 개방한다(S145 단계). 제상 운전 초기 시, 실외 열교환기(140)에서 열전달 성능이 낮기 때문에 증발기로서의 기능을 효과적으로 수행하기 어렵다. 따라서, 실외 열교환기(140) 및 어큐뮬레이터(170)를 거쳐 압축기(110)로 유입되는 냉매 중에 액상의 냉매가 혼입될 가능성이 있다. 따라서, 제2바이패스 배관(152)으로부터 유입되는 고온의 냉매를 이용하여 압축기(110)로 유입되는 냉매를 가열하여, 압축기(110)에서 액압축 가능성이 크게 감소된다. 또한, 상기 가열에 의하여, 압축기(110)로 유입되는 냉매의 압력 및 온도가 증가하기 때문에, 압축기(110)로부터 토출되는 냉매의 압력 및 온도가 증가한다. 전술한 바와 같이, 상기 토출되는 냉매의 온도의 증가에 의하여, 실외 열교환기(140)의 제상 성능이 크게 향상된다.
실내 송풍기(125)의 송풍량을 감소시킨다(S150 단계). 난방 운전 시, 실내 송풍기(125)의 송풍량이 '강'이면, 제상 운전 시 실내 송풍기(125)의 송풍량을 '약'으로 전환한다. 냉매가 실내 열교환기(120)에서 외부로 방출되는 열량이 작으면, 공기조화기(100)의 냉매 압력이 전체적으로 증가한다. 따라서, 팽창장치(130) 및 제1바이패스 배관(151)으로부터 실외 열교환기(140)로 유입되는 냉매의 온도가 증가하기 때문에, 실외 열교환기(140)의 제상 성능이 크게 향상된다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 실내 송풍기(125)를 정지시킬 수도 있다.
실외 온도가 0℃ 이상이면, 실외 송풍기(145)를 작동시키거나, 실외 송풍기(145)의 송풍량을 증가시켜서 실외 열교환기(140)의 제상을 촉진한다. 하지만, 실외 온도가 0℃ 미만이면, 실외 송풍기(145)의 작동을 정지시키거나, 실외 송풍기(145)의 송풍량을 감소시킨다.
제상 운전이 시작된 후, 실외 공기 온도, 냉매의 증발 압력 및 실외 열교환기 표면 온도를 감지하여(S150) 단계), 착상 정도를 판단한다. 착상 정도로부터 서리의 제거 정도가 추측될 수 있다. 만일, 실외 열교환기(140)의 착상 정도가 설정값 이하가 되면, 제상 운전을 종료하고 난방 운전을 다시 시작한다(S155 단계).
도 6에 도 1에 도시된 공기조화기(100)의 변형예에 따른 공기조화기(100')의 구성도가 도시되어 있다. 도 6은 제상 운전 시, 공기조화기(100')의 냉매의 흐름이 도시되어 있다. 이하에서는, 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명한다. 전술한 실시예와 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
전술한 실시예와 상이한 점은, 공기조화기(100')가 실내 열교환기(120)로 유입되는 냉매 중 일부를 실외 열교환기(140)로 바이패스 시키는 제3바이패스 배관(153) 및, 제3바이패스 배관(153) 상에 설치되는 제3바이패스 밸브(163)를 더 포함한다는 점이다. 실내 열교환기(120)의 입구에서의 냉매의 온도는 실외 열교환기(120)의 출구에서의 냉매의 온도보다 높다. 따라서, 상대적으로 고온의 냉매를 실외 열교환기(140)로 유입시킬 수 있기 때문에, 실외 열교환기(140)의 제상 속도 가 크게 증가될 수 있다.
도 7에 본 발명의 다른 실시예에 따른 히트 펌프식 공기조화기(이하, '공기조화기'라고 함)(200)의 구성도가 도시되어 있다. 도 7은 제상 운전 시, 공기조화기(200)의 냉매의 흐름이 도시되어 있다. 이하에서는, 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명한다.
도 7을 참조하면, 공기조화기(200)는 압축기(210), 실내 열교환기(220), 팽창장치(230), 실외 열교환기(240) 및 사방밸브(285)를 포함한다. 압축기(210)는 유입되는 저온 저압의 기상의 냉매를 고온 고압의 기상의 냉매로 압축시킨다. 제상 운전 시, 압축기(210)로부터 토출된 고온 고압의 기상 냉매는 사방밸브(285)를 거쳐 실내 열교환기(220) 내로 유입된다.
실내 열교환기(220)에서, 기상의 냉매는 실내 공기와 열교환을 하여, 응축된다. 실내 열교환기(220)에는 실내 송풍기(225)가 배치되어 있다. 실내 열교환기(220)에서 응축된 고압의 냉매는 리시버 드라이어(275) 내로 유입된다. 리시버 드라이어(275) 내에서 액상의 냉매가 분리되어, 액상의 냉매가 리시버 드라이어(275)로부터 유출된다.
공기조화기(200)는, 팽창장치(230)로 유입되는 냉매를 실외 열교환기(240)로 바이패스 시키는 제1바이패스 배관(251) 및, 제1바이패스 배관(251) 상에 설치되는 제1바이패스 밸브(261)를 더 포함한다. 팽창장치(230)는 폐쇄되어 있다. 따라서, 리시버 드라이어(275)로부터 유출되는 냉매는, 제1바이패스 배관(251)을 통하여 실외 열교환기(240)로 유입된다. 실외 열교환기(240)로 유입되는 냉매의 압력을 감 압시키기 위하여, 제1바이패스 밸브(261)가 제어될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 팽창장치(230)가 개방되어 있어서, 일부 냉매는 팽창장치(230)를 거쳐서 실외 열교환기(240)로 유입되고, 나머지 냉매는 제1바이패스 배관(251)을 거쳐서 실외 열교환기(240)로 유입될 수 있다.
실외 열교환기(240)에서, 냉매는 실외 공기와 열교환을 하여, 증발된다. 실외 열교환기(240)에는 실외 송풍기(245)가 배치되어 있다. 실외 열교환기(240)로부터 유입된 냉매는 사방밸브(285)를 거쳐 어큐뮬레이터(270)로 유입된다. 어큐뮬레이터(270)에서 분리된 기상의 냉매는 압축기(210)로 유입된다.
공기조화기(200)는 압축기(210)로 유입되는 냉매의 압력을 증가시키기 위하여, 압축기(210)에서 토출된 냉매의 일부를 압축기 입구로 바이패스 시키는 제2바이패스 배관(252), 및 제2바이패스 배관(252) 상에 설치되는 제2바이패스 밸브(262)를 포함한다. 또한, 공기조화기(200)는, 실외 열교환기(240)의 표면 온도를 감지하는 실외 열교환기 온도센서(291)와, 난방 운전 시 실외 열교환기(240)에서의 증발 압력을 감지하는 증발 압력 센서(293)와, 실외 공간의 온도를 감지하는 실외 온도센서(292)와, 압축기(210)의 토출 압력을 감지하는 토출 압력 센서(294)를 더 포함한다. 전술한 실시예에서 설명한 바와 같이, 실외 열교환기 온도센서(291), 증발 압력 센서(293) 및/또는 실외 온도센서(292)를 이용하여 실외 열교환기의 착상 정도를 판단한다.
전술한 공기조화기(100)의 제상 운전 제어 방법과 유사하게, 공기조화기(200)의 제어부(미도시)는 실외 열교환기(240)에 설정값 이상의 서리가 착상되어 있다고 판단하면, 제상 운전을 시작한다. 제상 운전 시, 팽창장치(230)는 폐쇄되고, 제1바이패스 밸브(261) 및 제2바이패스 밸브(262)를 개방하여 제어한다. 또한, 압축기(210)의 목표 고압을 증가시키고, 실내 송풍기(225)의 송풍량을 감소시키거나, 실내 송풍기(225)를 정지시킨다. 또한, 실외 송풍기(245)는 실외 온도를 고려하여, 송풍량을 제어한다.
제상 운전 시, 실내 열교환기(220)에 고온의 냉매가 유입되기 때문에, 실내 공간의 난방을 유지할 수 있다. 또한, 고온의 냉매가 제1바이패스 배관(251)을 통하여 실외 열교환기(240)로 유입되기 때문에, 실외 열교환기(240)의 서리가 제거될 수 있다. 특히, 리시버 드라이어(275)로부터 액상의 냉매가 실외 열교환기(240)로 유입되기 때문에, 제1바이패스 배관(251)의 내경이 작아질 수 있다.
도 8에 도 7에 도시된 공기조화기(200)의 변형예에 따른 공기조화기(200')의 구성도가 도시되어 있다. 도 6은 제상 운전 시, 공기조화기(200')의 냉매의 흐름이 도시되어 있다. 이하에서는, 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명한다. 전술한 실시예와 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
전술한 실시예와 상이한 점은, 공기조화기(200')가 실내 열교환기(220)로 유입되는 냉매 중 일부를 실외 열교환기(240)로 바이패스 시키는 제3바이패스 배관(253) 및, 제3바이패스 배관(253) 상에 설치되는 제3바이패스 밸브(263)를 더 포함한다는 점이다. 실내 열교환기(220)의 입구에서의 냉매의 온도는 실외 열교환기(220)의 출구에서의 냉매의 온도보다 높다. 따라서, 상대적으로 고온의 냉매를 실외 열교환기(240)로 유입시킬 수 있기 때문에, 실외 열교환기(240)의 제상 속도 가 크게 증가될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 공기조화기의 난방 운전 시 냉매의 흐름을 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 공기조화기의 제어 흐름을 보여주는 블록도이다.
도 4는 도 1에 도시된 공기조화기의 제상운전의 제어단계를 보여주는 순서도이다.
도 5는 도 1에 도시된 공기조화기의 제상운전 시 냉매의 흐름을 보여주는 구성도이다.
도 6은 도 1에 도시된 공기조화기의 변형예에 따른 공기조화기의 구성도로서, 제상 운전 시의 냉매의 흐름을 보여준다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화기의 구성도로서, 제상 운전 시의 냉매의 흐름을 보여준다.
도 8은 도 7에 도시된 공기조화기의 변형예에 따른 공기조화기의 구성도로서, 제상 운전 시의 냉매의 흐름을 보여준다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명 >
100, 100', 200, 200': 공기조화기 110, 210: 압축기
120, 220: 실내 열교환기 125, 225: 실내 송풍기
130, 230: 팽창장치 140, 240: 실외 열교환기
145, 245: 실외 송풍기 151, 251: 제1바이패스 배관
152, 252: 제2바이패스 배관 153, 253: 제3바이패스 배관
161, 261: 제1바이패스 밸브 162, 262: 제2바이패스 밸브
163, 263: 제3바이패스 밸브 170, 270: 어큐뮬레이터
175, 275: 리시버 드라이어 180: 제어부
191, 192: 실외 열교환기 표면온도 센서
192, 292: 실외 온도 센서 193, 293: 증발 압력 센서
194, 294: 토출 압력 센서

Claims (14)

  1. 고온 고압의 냉매를 토출하는 압축기;
    상기 압축기로부터 유입되는 냉매를 응축시키는 실내 열교환기;
    상기 실내 열교환기로부터 유입되는 냉매를 팽창하는 팽창장치;
    상기 팽창장치로부터 유입되는 냉매를 증발시키는 실외 열교환기; 및
    제상 운전 시, 상기 팽창장치로 유입되는 냉매 중 적어도 일부를 상기 실외 열교환기로 바이패스시켜서, 상기 실외 열교환기를 제상시키는 제1제상 수단을 포함하는 공기조화 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1제상 수단은, 상기 팽창장치로 유입되는 냉매 중 적어도 일부를 상기 실외 열교환기로 바이패스시키는 제1바이패스 배관 및, 상기 제1바이패스 배관 상에 설치되는 제1바이패스 밸브를 포함하는 공기조화 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제상 운전 시, 상기 팽창장치는 폐쇄되는 공기조화 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 실내 열교환기에 공기를 유입시키는 실내 송풍기를 더 포함하고,
    상기 제상 운전 시, 상기 실내 송풍기의 송풍량이 감소되거나, 상기 실내 송풍기의 작동이 정지되는 공기조화 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 압축기로 유입되는 냉매의 압력을 증가시키는 압력 증가 수단을 더 포함하는 공기조화 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 압력 증가 수단은, 상기 압축기에서 토출된 냉매의 일부를 상기 압축기의 입구로 바이패스시키는 제2바이패스 배관 및, 상기 제2바이패스 배관 상에 설치되는 제2바이패스 밸브를 포함하는 공기조화 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제상 운전 시, 상기 압축기의 목표 고압을 증가시키는 공기조화 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 실외 열교환기로 바이패스되는 냉매를 차단하여, 상기 제상 운전을 종료시키는 공기조화 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 실외 열교환기의 착상 정도에 근거하여, 상기 제상 운전을 자동으로 시작하는 공기조화 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 실내 열교환기와 상기 팽창 장치 사이에 배치되어, 상기 실내 열교환기로부터 유입되는 냉매의 액상과 기상을 분리하여, 액상의 냉매를 상기 팽창장치로 유입시키는 리시버 드라이어를 더 포함하고,
    상기 제1제상 수단은 상기 리시버 드라이어로 유입되는 냉매를 상기 실외 열교환기로 바이패스시키는 공기조화 시스템.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 실내 열교환기와 상기 팽창 장치 사이에 배치되어, 상기 실내 열교환기로부터 유입되는 냉매의 액상과 기상을 분리하여, 액상의 냉매를 상기 팽창장치로 유입시키는 리시버 드라이어를 더 포함하고,
    상기 제1제상 수단은 상기 리시버 드라이어로부터 유출되는 냉매를 상기 실외 열교환기로 바이패스시키는 공기조화 시스템.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 제상 운전 시, 상기 실내 열교환기로 유입되는 냉매 중 일부를 상기 실 외 열교환기로 바이패스시켜서, 상기 실외 열교환기를 제상시키는 제2제상 수단을 더 포함하는 공기조화 시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제2제상 수단은, 상기 실내 열교환기로 유입되는 냉매 중 일부를 상기 실외 열교환기로 바이패스시키는 제3바이패스 배관 및, 상기 제3바이패스 배관 상에 설치되는 제3바이패스 밸브를 포함하는 공기조화 시스템.
  14. 실내 및 실외에 각각 대응되도록 배치되는 실내 열교환기 및 실외 열교환기;
    고온 고압의 냉매를 토출하는 압축기;
    제상 운전 시, 상기 압축기로부터 토출되어 상기 실내 열교환기를 거쳐 팽창장치로 유입되는 냉매를, 상기 실외 열교환기로 바이패스시켜서, 상기 실외 열교환기를 제상시키는 제상 수단을 포함하는 공기조화 시스템.
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