KR20100025033A - 공기조화시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기조화시스템에 관한 것이다. 본 발명에서는, 난방모드에서 실내열교환기에서 응축된 냉매가 실외열교환기에서 증발되거나 냉매가열장치에 의하여 가열되어 압축기로 흡입되고, 상기 냉매가열장치에 의하여 냉매가 가열되는 경우에 열교환사이클을 순환하는 냉매량에 따라서 상기 압축기에서 압축된 냉매의 일부를 상기 실외열교환기로 바이패스시킨다. 따라서 본 발명에 의하면, 보다 안정적으로 공기조화시스템을 동작시킬 수 있게 되는 이점이 있다.
공기조화시스템, 냉매가열장치, 바이패스

Description

공기조화시스템{Air conditioning system}
본 발명은 공기조화시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 냉난방이 가능한 공기조화시스템에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화시스템은, 실내를 냉방 또는 난방시키기 위하여 열교환사이클을 구성하는 압축기, 사방밸브, 실내열교환기 및 실외열교환기 등을 포함한다. 난방모드에서는, 상기 실외열교환기는 증발기로써 동작하고, 상기 실내열교환기는 팽창기로써 동작한다. 보다 상세하게는, 상기 실외열교환기에서 증발되면서 실외공기와 열교환한 냉매가 상기 압축기에서 고온, 고압으로 압축되어 상기 실내열교환기에서 응축되면서 실내공기와 열교환됨으로써, 실내의 난방이 이루어진다.
한편 난방모드에서 상기 실외열교환기에서 증발된 냉매를 가열하기 위한 냉매가열장치가 구비될 수 있다. 이는 실외의 온도가 현저히 낮은 경우에 상기 실외열교환기에서 냉매의 증발이 원활하게 이루어지지 않는 경우에, 냉매를 가열하여 상기 압축기로 전달하기 위한 것이다. 보다 상세하게는, 상기 실내열교환기에서 응축된 냉매는 상기 실외열교환기에서 증발되거나 상기 냉매가열장치에 의하여 가열되어 상기 압축기로 흡입된다.
그러나 이와 같은 종래 기술에 의한 공기조화시스템에서는, 상기 실내열교환기에서 응축된 냉매가 상기 냉매가열장치에 의하여 가열되는 경우, 즉 상기 실외열교환기에서의 냉매의 증발이 이루어지지 않는 경우에 상기 실외열교환기의 내부에 냉매가 집적될 수 있다. 따라서 열교환사이클에 냉매가 부족하게 될 우려가 발생된다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 난방모드에서 실외열교환기의 내부에 냉매가 집적되는 현상을 방지할 수 있도록 구성되는 공기조화시스템을 제공하는 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 의하면, 본 발명은 냉매를 압축시키는 압축기; 난방운전시 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 실내열교환기; 상기 실내열교환기에서 응축된 냉매를 증발시키는 실외열교환기; 및 상기 실내열교환기에서 응축된 냉매를 전달받아서 가열하는 냉매가열장치; 를 포함하고, 상기 실내열교환기에서 응축된 냉매는 상기 실외열교환기에서 증발되거나 상기 냉매가열장치에 의하여 가열되어 상기 압축기로 흡입되고, 상기 실내열교환기에서 응축된 냉매가 상기 냉매가열장치에 의하여 가열되어 상기 압축기로 흡입되는 경우에는, 상기 압축기에서 압축된 냉매의 일부가 상기 실외열교환기로 선택적으로 바이패스된다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 본 발명은 냉매를 압축시키는 압축기; 난방운전시 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 실내열교환기; 상기 실내열교환기에서 응축된 냉매를 전달받아서 증발시키는 실외열교환기; 상기 실외열교환기에서 증발된 냉매를 전달받거나 상기 실내열교환기에서 응축된 냉매를 전달받아서 상기 압축기로 전달하는 보조열교환기; 상기 실내열교환기에서 응축된 냉매가 상기 보조열교환기에 전달된 경우에만, 상기 보조열교환기를 순환하는 냉매를 가열하는 가열부; 및 상기 압축기에서 압축된 냉매의 일부를 상기 실외열교환기로 바이패스시키는 바이패스관; 을 포함하고, 상기 보조열교환기를 순환하는 냉매가 상기 가열부에 의하여 가열되는 경우에만, 상기 바이패스관을 통하여 상기 압축기에서 압축된 냉매가 상기 실외열교환기로 바이패스된다.
본 발명에 의하면, 보다 안정적으로 공기조화시스템을 동작시킬 수 있게 되는 이점이 있다.
이하에서는 본 발명에 의한 공기조화시스템의 제1실시예의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 공기조화시스템의 제1실시예에서 난방모드에서 냉매의 흐름을 보인 구성도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에서 냉방모드에서 냉매의 흐름을 보인 구성도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 공기조화시스템은 열교환사이클을 유동하는 냉매와 실내공기 및 실외공기와의 열교환에 의하여 실내를 냉방 또는 난방시킨다. 상기 공기조화시스템은 다수개의 실내기(100)(100'), 실외기(200) 및 냉매가열장치(300)를 포함한다.
보다 상세하게는, 상기 실내기(100)(100')에는 실내열교환기(110)(110')가 각각 구비된다. 상기 실내열교환기(110)(110')는 난방모드에서는 응축기로 동작하 고, 냉방모드에서에는 증발기로 동작한다. 즉 난방모드에서는, 상기 실내열교환기(110)(110')가 후술할 압축기(220)에서 압축된 냉매를 전달받아서 응축시킨다. 그리고 냉방모드에서에는, 상기 실내열교환기(110)(110')가 후술할 실외열교환기(210)에서 응축된 냉매를 전달받아서 증발시킨다.
또한 상기 실내기(100)(100')에는 전자팽창밸브(120)(120')(LEV: Linear Expension Valve)가 각각 구비된다. 상기 실내기(100)(100')의 전자팽창밸브(120)(120')는 냉방모드에서 상기 실내열교환기(110)(110')에서 증발된 냉매를 팽창시키는 역할을 한다. 그리고 상기 실내기(100)(100')의 전자팽창밸브(120)(120')는, 난방모드에서는 냉매를 통과시키도록 개방된다.
한편 상기 실외기(200)에는 실외열교환기(210)가 구비된다. 상기 실외열교환기(210)는, 난방모드에서는 증발기로 동작하고, 냉방모드에서에는 응축기로 동작한다. 다시 말하면, 난방모드에서는, 상기 실외열교환기(210)가 상기 실내열교환기(110)(110')에서 응축된 냉매를 증발시켜서 압축기(220)로 전달한다. 냉방모드에서에는, 상기 실외열교환기(210)가 냉매를 응축시켜서 상기 실내열교환기(110)(110')로 전달한다.
그리고 상기 실외기(200)에는 압축기(220)가 구비된다. 상기 압축기(220)는 냉매를 압축시켜서 상기 실내열교환기(110)(110') 또는 실외열교환기(210)로 토출한다. 보다 상세하게는, 상기 압축기(220)는, 난방모드에서는 냉매를 압축시켜서 상기 실내열교환기(110)(110')로 토출하고, 냉방모드에서에는 상기 실외열교환기(210)로 토출한다.
상기 실외기(200)에는 전자팽창밸브(230)가 구비된다. 상기 실외기(200)의 전자팽창밸브(230)는 난방모드에서는 상기 실내열교환기(110)(110')에서 응축된 냉매를 팽창시켜서 상기 실외열교환기(210)로 전달한다. 그리고 냉방모드에서에는, 상기 실외기(200)의 전자팽창밸브(230)가 차폐된다.
또한 상기 실외기(200)에는 병렬관(240) 및 체크밸브(250)가 구비된다. 상기 병렬관(240)은, 난방모드에서 상기 실외열교환기(210)로 전달되는 냉매가 유동되는 냉매관에 병렬로 연결된다. 상기 병렬관(240)은, 상기 실외기(200)의 전자팽창밸브(230)가 차폐되는 냉방모드에서 상기 압축기(220)에서 압축된 냉매를 상기 실외열교환기(210)로 바이패스시키기 위한 것이다. 그리고 상기 체크밸브(250)는 상기 병렬관(240)에 설치된다. 상기 체크밸브(250)는, 난방모드에서는 상기 실내열교환기(110)(110')에서 응축된 냉매가 상기 병렬관(240)을 통하여 상기 실외열교환기(210)로 전달되는 현상을 방지하고, 상기 실외기(200)의 전자팽창밸브(230)가 차폐되는 냉방모드에서에는 상기 실외열교환기(210)에서 응축된 냉매가 상기 병렬관(240)을 통하여 상기 실내열교환기(110)(110')로 전달되도록 하는 역할을 한다.
그리고 상기 실외기(200)에는 사방밸브(260)가 구비된다. 상기 사방밸브(260)는, 상기 압축기(220)에서 압축되어 토출되는 냉매가 유동되는 냉매관에 설치된다. 상기 사방밸브(260)는, 난방모드에서는, 상기 압축기(220)에서 압축되는 냉매가 상기 실내열교환기(110)(110')로 토출되고, 상기 실외열교환기(210)에서 증발된 냉매가 상기 압축기(220)로 흡입되도록 난방모드로 전환된다. 그리고 상기 사방밸브(260)는, 냉방모드에서에는, 상기 압축기(220)에서 압축되는 냉매가 상기 실외열교환기(210)로 토출되고, 상기 실외열교환기(210)에서 응축된 냉매가 상기 실내열교환기(110)(110')로 전달되도록 냉방모드로 전환된다.
그리고 상기 실외기(200)에는 제1 내지 제3연결배관(271)(273)(275)이 구비된다. 상기 제1연결배관(271)은, 상기 실외열교환기(210)와 냉매가열장치(300)를 연결한다. 상기 제1연결배관(271)에는, 난방모드에서 상기 실외열교환기(210)에서 증발되어 상기 냉매가열장치(300)에 전달되는 냉매가 유동된다. 그리고 상기 제2연결배관(273)은, 상기 실내열교환기(110)(110')와 실외열교환기(210)를 연결하는 냉매관과 상기 냉매가열장치(300)를 연결한다. 상기 제2연결배관(273)에는 난방모드에서 상기 실내열교환기(110)(110')에서 응축되어 상기 냉매가열장치(300)로 전달되는 냉매가 유동된다. 또한 상기 제3연결배관(275)은, 상기 압축기(220)와 냉매가열장치(300)를 연결한다. 상기 제3연결배관(275)에는, 난방모드에서 상기 냉매가열장치(300)에 의하여 가열되어 상기 압축기(220)로 흡입되는 냉매가 유동된다.
또한 상기 실외기(200)에는 제1 및 제2밸브(281)(283)가 구비된다. 상기 제1밸브(281)는 상기 제1연결배관(271)에 설치된다. 상기 제1밸브(281)는, 난방모드에서 상기 냉매가열장치(300)를 사용하여 냉매를 가열하는 경우에는 차폐되고, 난방모드에서 상기 냉매가열장치(300)를 사용하지 않거나 냉방모드에서는 개방된다. 상기 제2밸브(283)는 상기 제2연결배관(273)에 설치된다. 상기 제2밸브(283)는, 난방모드에서 상기 냉매가열장치(300)를 사용하여 냉매를 가열하는 경우에는 개방되고, 난방모드에서 상기 냉매가열장치(300)를 사용하지 않거나 냉방모드에서는 차 폐된다.
그리고 상기 실외기(200)에는 바이패스관(291) 및 제3밸브(291)가 구비된다. 상기 바이패스관(291)은, 난방모드에서 상기 압축기(220)에서 토출되어 상기 실내열교환기(110)(110')로 전달되는 냉매가 유동되는 냉매관과 상기 제1연결배관(271)을 연결한다. 상기 바이패스관(291)의 내부에는 상기 압축기(220)에서 압축되어 상기 실외열교환기(210)로 토출되는 냉매가 유동된다. 그리고 상기 제3밸브(291)는 상기 제2바패스관(291)에 설치된다. 상기 제3밸브(291)는 상기 실외열교환기(210)에 집적된 냉매를 열교환사이클의 내부로 재순환시키는 경우에만 개방된다.
다음으로 상기 냉매가열장치(300)는, 난방모드에서 상기 실외열교환기(210)에서 증발된 냉매를 가열시키는 역할을 한다. 이를 위하여 상기 냉매가열장치(300)는, 보조열교환기(310) 및 가열부(320)를 포함한다.
보다 상세하게는, 상기 보조열교환기(310)는 상기 제1연결배관(271) 또는 상기 제2연결배관(273)을를 유동하는 냉매가 그 내부를 순환한다. 그리고 상기 가열부(320)는 상기 보조열교환기(310)를 가열함으로써, 상기 보조열교환기(310)의 내부를 순환하는 냉매를 가열하게 된다.
이하에서는 본 발명에 의한 공기조화시스템의 제1실시예의 작용을 보다 상세하게 설명한다.
도 1을 참조하면, 냉매가열장치(300)를 사용하는 난방모드에서는, 실외기(200)의 전자팽창밸브(230), 제1밸브(281) 및 제3밸브(291)는 차폐되고, 제2밸브(283)는 개방된다. 그리고 가열부(320)가 동작되어 보조열교환기(310)를 순환하 는 냉매를 가열한다. 따라서 열교환사이클을 유동하는 냉매가 냉매가열장치(300)에 의하여 가열되어 압축기(220)로 흡입된다. 그리고 사방밸브(260)는 난방모드로 전환된다.
보다 상세하게는, 상기 압축기(220)에서 압축된 냉매가 상기 사방밸브(260)를 통하여 실내열교환기(110)(110')로 토출된다. 그리고 상기 실내열교환기(110)(110')가 전달받은 냉매를 실내공기와 열교환시켜서 응축시킨다. 따라서 실내가 난방된다.
다음으로 상기 실내열교환기(110)(110')에서 응축된 냉매는 개방된 실내기(100)(100')의 전자팽창밸브(120)(120')를 통과한 상태에서 제2연결배관(273)을 유동하여 상기 보조열교환기(310)로 전달된다. 이때 상기 제2연결배관(273)을 유동하여 상기 보조열교환기(310)로 전달되는 냉매는 상기 제2밸브(283)에 의하여 팽창된다. 그리고 상기 보조열교환기(310)로 전달된 냉매는 상기 가열부(320)에 의하여 가열되어 상기 제3연결배관(275)을 유동한다. 상기 제3연결배관(275)을 유동하는 냉매가 상기 압축기(220)로 흡입됨으로써, 냉매가 열교환사이클을 순환하게 되는 것이다. 그리고 상기 제3밸브(291)가 차폐된 상태이므로, 상기 압축기(220)에서 압축되는 냉매가 바이패스관(291)을 유동하여 상기 실외열교환기(210)로 토출되는 현상이 방지된다.
그리고 도 2를 참조하면, 상기 냉매가열장치(300)를 사용하는 난방모드에서 상기 실외열교환기(210)에 집적된 냉매를 열교환사이클을 재순환시키는 경우에는, 상기 실외기(200)의 전자팽창밸브(230), 제2 및 제3밸브(283)(291)는 개방되고, 상기 제1밸브(281)는 차폐된다. 따라서 상기 압축기(220)에서 압축된 냉매의 일부가 상기 바이패스관(291)을 유동하여 상기 실외열교환기(210)로 토출된다.
보다 상세하게는, 상기 압축기(220)에서 압축된 냉매는 상기 실내열교환기(110)(110')로 토출되어 응축된다. 그리고 상기 실내열교환기(110)(110')에서 응축된 냉매는 상기 보조열교환기(310)로 전달되어 상기 가열부(320)에 의하여 가열된 상태로, 상기 압축기(220)로 흡입된다.
한편 상기 압축기(220)에서 압축된 냉매의 일부는 상기 바이패스관(291)을 유동하여 상기 제1연결배관(271)으로 전달된다. 그런데 상기 제1밸브(281)는 차폐된 상태이므로, 상기 제1연결배관(271)으로 전달되어 이를 유동하는 냉매는 상기 실외열교환기(210)로 전달된다. 또한 상기 실외기(200)의 전자팽창밸브(230)도 개방된 상태이므로, 상기 실외열교환기(210)로 전달된 냉매는, 상기 실외열교환기(210)의 내부에 집적된 냉매와 함께, 상기 실내열교환기(110)(110')와 실외열교환기(210)를 연결하는 냉매관 및 제1바이패스밸브(250)를 유동한다. 그런데 상기 실내열교환기(110)(110')와 실외열교환기(210)를 연결하는 냉매관에는, 상기 실내열교환기(110)(110')에서 응축된 냉매가 상기 실내열교환기(110)(110')로 유동된다. 따라서 상기 바이패스관(291) 및 제1연결배관(271)을 유동하여 상기 실외열교환기(210)로 전달된 냉매 및 상기 실외열교환기(210)의 내부에 집적된 냉매는, 상기 실내열교환기(110)(110')와 실외열교환기(210)를 연결하는 냉매관을 유동하다가 상기 제2연결배관(273)을 유동하여 상기 보조열교환기(310)로 전달된다. 그리고 이와 같이 상기 보조열교환기(310)로 전달된 냉매는 상기 가열부(320)에 의하여 가열되어 상기 압축기(220)로 흡입된다.
이와 같은 상기 실외열교환기(210)의 내부에 집적된 냉매의 재순환은 열교환사이클의 내부를 순환하는 냉매가 부족한 경우에 이루어진다. 예를 들면, 상기 압축기(220)의 토출온도가 설정된 온도 이상이 되는 경우에, 열교환사이클을 순환하는 냉매가 부족한 것으로 판단될 수 있다.
마지막으로 도 3을 참조하면, 냉방모드에서는, 상기 실외기(200)의 전자팽창밸브(230)는 개도가 조절되고, 상기 제1밸브(281)는 개방되며, 상기 제2 및 제3밸브(283)(291)는 차폐된다. 그리고 상기 가열부(320)가 동작되지 않음으로써, 상기 보조열교환기(310)를 순환하는 냉매가 가열되지 않는다. 따라서 열교환사이클을 순환하는 냉매가 상기 냉매가열장치(300)에 의하여 가열되지 않는다. 그리고 상기 사방밸브(260)는 냉방모드로 전환된다.
보다 상세하게는, 상기 압축기(220)에서 압축된 냉매는 상기 실외열교환기(210)로 토출된다. 상기 실외열교환기(210)는, 전달받은 냉매를 실외공기와 열교환시켜서 응축시킨다.
그리고 상기 실외열교환기(210)에서 응축된 냉매는 상기 실내열교환기(110)(110')로 전달된다. 이때 상기 실외열교환기(210)에서 응축되어 상기 실내열교환기(110)(110')로 전달되는 냉매는, 상기 실내기(100)(100')의 전자팽창밸브(120)(120')에 의하여 팽창된다.
한편 상기 실내열교환기(110)(110')는 전달받은 냉매를 실내공기와 열교환시켜서 증발시킨다. 따라서 이와 같은 실내열교환기(110)(110')에 의한 냉매와 실내공기의 열교환에 의하여 실내가 냉방된다.
그리고 상기 실내열교환기(110)(110')에서 열교환된 냉매는 상기 사방밸브(260)를 통하여 상기 압축기(220)로 흡입된다. 상기 압축기(220)는 흡입된 냉매를 압축시켜서 상기 보조열교환기(310)로 토출한다.
이하에서는 본 발명에 의한 공기조화시스템의 제2실시예의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명에 의한 공기조화시스템의 제2실시예에서 난방모드에서 냉매의 흐름을 보인 구성도이다. 본 실시예의 구성요소 중 본 발명의 제1실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에서는, 실외기(200)에 바이패스관(577)(이하에서는 설명의 편의상 바이패스관(591)과 구분하기 위하여 제2바이패스관(577)이라 칭함) 및 제4밸브(585)가 구비된다. 상기 제2바이패스관(577)은 제2 및 제3연결배관(573)(575)을 연결한다. 상기 제2바이패스관(577)에는, 난방모드에서 상기 실내열교환기(410)(410')에서 응축되어 냉매가열장치(600)로 전달되는 냉매 중 바이패스되는 일부가 유동된다. 즉 상기 제2바이패스관(577)은 상기 제2연결배관(573)을 유동하는 냉매의 일부를 상기 제3연결배관(575)으로 바이패스시킨다. 그리고 상기 제4밸브(585)는, 난방모드에서 상기 냉매가열장치(600)를 사용하여 냉매를 가열하는 경우에는 개방되고, 난방모드에서 상기 냉매가열장치(600)를 사용하지 않거나 냉방모드에서는 차폐된다.
한편 상기 제2 및 제4밸브(583)(585)는, 실내의 난방부하에 따라서 그 개도가 조절된다. 보다 상세하게는, 상기 제2밸브(583)의 개도가 감소되고, 상기 제4밸브(585)의 개도가 증가되면, 상기 제2바이패스관(577)을 통하여 바이패스되는 냉매의 양이 증가된다. 반대로 상기 제2밸브(583)의 개도가 증가되고, 상기 제4밸브(585)의 개도가 감소되면, 상기 제2바이패스관(577)을 통하여 바이패스되는 냉매의 양이 감소된다.
또한 본 실시예에서는, 상기 냉매가열장치(600)가, 보조열교환기(610), 가열부(620), 열교환부(630), 가열관(640), 유체관(650) 및 펌프(660)를 포함한다. 상기 보조열교환기(610)는 열교환사이클을 순환하는 냉매를 전달받는다. 그리고 상기 가열부(620)는 작동유체를 가열한다. 또한 상기 열교환부(630)는, 상기 보조열교환기(610)가 전달받은 냉매와 상기 가열부(620)에 의하여 가열된 작동유체를 열교환시킨다. 상기 가열관(640) 및 유체관(650)은 각각 상기 보조열교환기(610)가 전달받은 냉매와 상기 가열부(620)에 의하여 가열되는 작동유체가 순환하는 곳이다. 실질적으로, 상기 가열관(640)을 순환하는 냉매와 상기 유체관(650)을 유동하는 작동유체가 상기 열교환부(630)에서 열교환된다. 그리고 상기 펌프(660)는 작동유체가 상기 유체관(650)을 순환하도록 압송하는 역할을 한다.
기타 본 실시예를 구성하는 다른 구성요소, 예를 들면, 실내기(400)의 실내열교환기(410) 및 전자팽창밸브(420), 실외기(500)의 실외열교환기(510), 압축기(520), 전자팽창밸브(530), 병렬관(540), 체크밸브(550), 사방밸브(560), 제1 내 지 제3연결배관(571)(573)(575), 제1 및 제2밸브(581)(583), 바이패스관(591) 및 제3밸브(591)는, 상술한 본 발명의 제1실시예의 구성요소와 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는 본 발명에 의한 공기조화시스템의 제3실시예의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명에 의한 공기조화시스템의 제3실시예에서 난방모드에서 냉매의 흐름을 보인 구성도이다. 본 실시예의 구성요소 중 본 발명의 제1 또는/및 제2실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에서는, 냉매가열장치(900)가 보조열교환기(910), 가열부(920), 열교환부(630), 가열관(640), 유체관(650) 및 펌프(660)뿐만 아니라 추가적으로 제2바이패스관(980) 및 제4밸브(970)를 포함한다. 상기 보조열교환기(910), 가열부(920), 열교환부(630), 가열관(640), 유체관(650) 및 펌프(660)는, 상술한 본 발명의 제2실시예와 동일하다.
그리고 상기 제2바이패스관(980)은, 상기 펌프(660)에 의하여 압송되어 상기 유체관(650)을 유동하여 상기 열교환부(630)에서 상기 가열관(640)을 유동하는 냉매와 열교환되는 작동유체의 일부를 상기 가열부(920)로 바이패스시키는 역할을 한다.
상기 제4밸브(970)는 상기 제2바이패스관(980)에 설치된다. 상기 제4밸브(970)는, 실내의 난방부하를 고려하여 상기 가열관(640)을 순환하는 냉매의 가열을 조절하는 역할을 한다. 보다 상세하게는, 상기 제4밸브(970)는 상기 제2바이패 스관(980)을 유동하여 바이패스되는 작동유체의 양을 조절하기 위하여 개폐 또는 개도가 조절된다. 다시 말하면, 상기 제4밸브(970)가 차폐되면, 작동유체가 상기 제2바이패스관(980)을 유동하여 바이패스되지 않게 된다. 또한 상기 제4밸브(970)의 개도가 증가되거나 감소되면, 상기 제2바이패스관(980)을 유동하여 바이패스되는 작동유체의 양이 증가되거나 감소된다. 따라서 상기 열교환부(630)에서 상기 가열관(640)을 유동하는 냉매와 열교환되는 상기 유체관(650)을 유동하는 냉매의 양이 조절되고, 결국 상기 가열관(640)을 유동하는 냉매의 가열이 조절되는 것이다. 그리고 이와 같은 상기 가열관(640)을 유동하는 냉매의 가열의 조절은, 실내의 난방부하에 따라서 이루어질 것이다.
기타 본 실시예를 구성하는 다른 구성요소, 예를 들면, 실내기(700)의 실내열교환기(710) 및 전자팽창밸브(720), 실외기(800)의 실외열교환기(810), 압축기(820), 전자팽창밸브(830), 병렬관(840), 체크밸브(850), 사방밸브(860), 제1 내지 제2연결배관(871)(873)(875), 제1 및 제2밸브(881)(883), 바이패스관(891) 및 제3밸브(893)는, 상술한 본 발명의 제1 및 제2실시예의 구성요소와 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 구성되는 본 발명에 의한 공기조화시스템에서는, 난방모드에서 냉매가열장치에 의하여 냉매가 가열되는 경우에 압축기에서 압축되는 냉매의 일부가 실외열교환기로 토출되도록 바이패스시킨다. 따라서 상기 실외열교환기로 토출된 냉매에 의하여 상기 실외열교환기의 내부에 집적된 냉매가 열교환사이클을 재순환하게 되므로, 열교환사이클의 내부를 순환하는 냉매가 부족하게 되는 현상이 방지된다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 공기조화시스템의 제1실시예에서 난방모드에서 냉매의 흐름을 보인 구성도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에서 냉방모드에서 냉매의 흐름을 보인 구성도.
도 4는 본 발명에 의한 공기조화시스템의 제2실시예에서 난방모드에서 냉매의 흐름을 보인 구성도.
도 5는 본 발명의 제3실시예에서 난방모드에서 냉매의 흐름을 보인 구성도.

Claims (17)

  1. 냉매를 압축시키는 압축기;
    난방운전시 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 실내열교환기;
    상기 실내열교환기에서 응축된 냉매를 증발시키는 실외열교환기; 및
    상기 실내열교환기에서 응축된 냉매를 전달받아서 가열하는 냉매가열장치; 를 포함하고,
    상기 실내열교환기에서 응축된 냉매는 상기 실외열교환기에서 증발되거나 상기 냉매가열장치에 의하여 가열되어 상기 압축기로 흡입되고,
    상기 실내열교환기에서 응축된 냉매가 상기 냉매가열장치에 의하여 가열되어 상기 압축기로 흡입되는 경우에는, 상기 압축기에서 압축된 냉매의 일부가 상기 실외열교환기로 선택적으로 바이패스되는 공기조화시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 압축기에서 압축되어 상기 실외열교환기로 바이패스된 냉매는, 상기 실외열교환기의 내부에 집적된 냉매와 함께 상기 냉매가열장치로 전달되는 공기조화시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    냉매가열장치는,
    상기 실내열교환기에서 응축된 냉매가 순환되는 보조열교환기; 및
    상기 보조열교환기를 순환하는 냉매를 가열하는 가열부; 를 포함하는 공기조화시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    냉매가열장치는,
    상기 실내열교환기에서 응축된 냉매가 순환되는 보조열교환기;
    작동유체를 가열하는 가열부; 및
    상기 보조열교환기를 순환하는 냉매와 상기 가열부에서 가열된 작동유체를 열교환시키는 열교환부; 를 포함하는 공기조화시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 가열부에 의하여 가열되어 상기 열교환부에서 상기 보조열교환기를 순환하는 냉매와 열교환하는 작동유체는 상기 가열부로 선택적으로 바이패스되는 공기조화시스템.
  6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 실내열교환기에서 응축된 냉매가 상기 실외열교환기에서 증발되는 경우에는, 상기 실외열교환기에서 증발된 냉매가 상기 가열부의 동작이 정지된 상태에서 상기 보조열교환기를 순환하여 상기 압축기에 흡입되는 공기조화시스템.
  7. 냉매를 압축시키는 압축기;
    난방운전시 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 실내열교환기;
    상기 실내열교환기에서 응축된 냉매를 전달받아서 증발시키는 실외열교환기;
    상기 실외열교환기에서 증발된 냉매를 전달받거나 상기 실내열교환기에서 응축된 냉매를 전달받아서 상기 압축기로 전달하는 보조열교환기;
    상기 실내열교환기에서 응축된 냉매가 상기 보조열교환기에 전달된 경우에만, 상기 보조열교환기를 순환하는 냉매를 가열하는 가열부; 및
    상기 압축기에서 압축된 냉매의 일부를 상기 실외열교환기로 바이패스시키는 바이패스관; 을 포함하고,
    상기 보조열교환기를 순환하는 냉매가 상기 가열부에 의하여 가열되는 경우에만, 상기 바이패스관을 통하여 상기 압축기에서 압축된 냉매가 상기 실외열교환기로 바이패스되는 공기조화시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 실외열교환기는 상기 실내열교환기에서 응축된 냉매를 냉매관을 통하여 전달받고,
    상기 보조열교환기는 상기 실외열교환기에서 증발된 냉매를 제1연결배관을 통하여 전달받거나 상기 실내열교환기에서 응축된 냉매를 제2연결배관을 통하여 전달받아서 제3연결배관을 통하여 상기 압축기로 전달하는 공기조화시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 바이패스관은, 난방운전시 상기 압축기에서 압축된 냉매를 상기 실내열교환기로 토출하는 냉매관과 상기 제1연결배관을 연결하는 공기조화시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제2냉매배관을 유동하여 상기 보조열교환부로 전달되는 냉매의 일부를 상기 제3연결배관으로 바이패스시키는 제2바이패스관을 더 포함하는 공기조화시스템.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1연결배관에는, 상기 실내열교환기에서 응축된 냉매가 상기 실외열교환기에서 증발되는 경우에는 개방되고, 상기 보조열교환기를 순환하여 상기 가열부에 의하여 가열되는 경우에는 차폐되는 제1밸브가 설치되고,
    상기 제2연결배관에는, 상기 실내열교환기에서 응축된 냉매가 상기 실외열교환기에서 증발되는 경우에는 차폐되고, 상기 보조열교환기를 순환하여 상기 가열부에 의하여 가열되는 경우에는 개방되는 제2밸브가 설치되며,
    상기 바이패스관에는, 상기 실내열교환기에서 응축된 냉매가 상기 실외열교환기에서 증발되는 경우 또는 상기 보조열교환기를 순환하여 상기 가열부에 의하여 전부 가열되는 경우에는 차폐되고, 일부가 상기 제3연결배관으로 바이패스되는 경 우에는 개방되는 제3밸브가 설치되는 공기조화시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제2 및 제3밸브는, 상기 바이패스관을 통하여 바이패스되는 냉매의 양에 따라서 개도가 조절되는 공기조화시스템.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 냉매관에는, 상기 실내열교환기에서 응축된 냉매가 상기 실외열교환기에서 증발되는 경우에는 개방되고, 상기 실내열교환기에서 응축된 냉매가 상기 보조열교환부를 순환하여 상기 가열부에 의하여 가열되는 경우에는 차폐되는 밸브가 설치되는 공기조화시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 냉매관을 설치되는 밸브는, 난방운전시 상기 실내열교환기에서 응축되어 상기 실외열교환기로 전달되는 냉매를 팽창시키는 전자팽창밸브인 공기조화시스템.
  15. 제 7 항에 있어서,
    상기 보조열교환기를 순환하는 냉매와 상기 가열부에 의하여 가열되는 작동유체를 열교환시키는 열교환부를 더 포함하는 공기조화시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 가열부에 의하여 가열되어 상기 열교환부에서 상기 보조열교환기를 순환하는 냉매와 열교환하는 작동유체를 상기 가열부로 바이패스시키는 제2바이패스관을 더 포함하는 공기조화시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 바이패스관에는, 상기 가열부에 의하여 가열되어 상기 열교환부에서 상기 보조열교환기를 순환하는 냉매와 열교환하는 작동유체를 상기 가열부로 제2바이패스시키는 경우에는 개방되는 공기조화시스템.
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