KR20100025354A - 공기조화기 및 그 제어방법 - Google Patents

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KR20100025354A
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류홍곤
박일웅
조은준
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명의 공기조화기는 응축기와 팽창기구의 사이에 액냉매 기화 열교환기가 설치되고, 어큐물레이터와 액냉매 기화 열교환기와 제 1 냉매관으로 연결되고, 압축기의 흡입배관과 액냉매 기화 열교환기가 제 2 냉매관으로 연결되며, 제 1 냉매관과 제 2 냉매관 중 하나에 유량 조절기가 설치되어, 어큐물레이터의 액냉매가 액냉매 기화 열교환기에서 기화된 후 압축기로 흡입되므로 압축기의 액압축을 최소화할 수 잇고, 어큐물레이터의 냉매가 유량 조절기에 의해 액냉매 기화 열교환기로 과다 유출되지 않기 때문에, 과다 유출시 효율 저하를 방지할 수 있는 이점이 있다.
공기조화기, 응축기, 팽창기구, 어큐물레이터, 액냉매 기화 열교환기, 냉매관, 유량 조절기

Description

공기조화기 및 그 제어방법{Air conditioner and Control process of the same }
본 발명은 공기조화기 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 흡입 과열도를 특정온도 이하로 관리하여 고효율 운전을 수행할 수 있고 어큐물레이터의 액냉매가 실내 열교환기를 통과한 냉매에 의해 기화된 후 압축기로 흡입되게 할 수 있는 공기조화기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 압축기와 응축기와 팽창밸브와 증발기로 이루어진 냉동 사이클을 이용하여 실내를 냉방시키거나 난방 시키는 기기이다.
최근에는 압축기의 흡입배관에 증발기에서 미처 증발되지 못한 액냉매가 담겨지는 어큐물레이터를 연결하여 압축기로 액냉매가 흡입되는 것을 막는다.
그리고, 상기와 같은 어큐물레이터의 설치와 함께 흡입 과열도를 일정 온도 이상(예를 들면, 5℃) 목표로 설정할 경우 액압축을 보다 확실하게 방지할 수 있게 된다.
그러나, 종래 기술에 따른 공기조화기는 흡입 과열도를 일정 온도 이상 목표로 설정할 경우 그 만큼 시스템 효율이 감소되게 되고, 반대로 흡입 과열도를 너무 낮출 경우 시스템 효율은 증대되나 압축기 내부로 액냉매가 유입될 가능성이 증대되고 압축기의 파손될 우려가 높아진다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 어뮤물레이터의 액냉매가 응축기를 통과한 냉매에 의해 기화되어 압축기로 흡입되게 하여 압축기의 액압축을 최소화할 수 있는 공기조화기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 공기조화기의 효율을 높이면서 압축기로 액냉매가 유입되는 것을 최소화한 공기조화기의 제어 방법을 제공하는데 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기는, 냉매를 압축하는 압축기와; 상기 압축기에서 압축된 냉매가 응축되는 응축기와; 상기 응축기에서 응축된 냉매가 팽창되는 팽창밸브와; 상기 팽창밸브에서 팽창된 냉매가 증발되는 증발기와; 상기 압축기에 연결되어 상기 증발기를 통과한 냉매 중 액냉매가 담겨지는 어큐물레이터와; 상기 압축기와 실내 열교환기와 실외 열교환기와 어큐물레이터와 연결되어 냉/난방을 절환하는 절환밸브와; 상기 어큐물레이터의 액냉매가 유출되게 연결된 제 1 냉매관과; 상기 제 1 냉매관으로 유출된 액냉매가 상기 응축기를 통과한 냉매와 열교환되는 액냉매 기화 열교환기와; 상기 액냉매 기화 열교환기를 통과한 냉매가 상기 압축기로 흡입되게 연결된 제 2 냉매관과; 상기 제 1 냉매관과 제 2 냉매관 중 적어도 하나에 설치된 유량 조절기를 포함한다.
상기 액냉매 기화 열교환기는 상기 응축기를 통과한 냉매가 통과하는 내부관과, 상기 내부관을 둘러싸고 상기 어큐물레이터에서 유출된 냉매가 통과하는 외부관으로 이루어진 이중관 열교환기이다.
상기 액냉매 기화 열교환기는 상기 응축기를 통과한 냉매가 통과하는 제 1 유로와, 상기 어큐물레이터에서 유출된 냉매가 통과하는 제 2 유로가 열교환판을 사이에 두고 위치되는 판형 열교환기이다.
상기 제 1 냉매관은 일단이 어큐물레이터의 하단에 연결되고 타단이 상기 액냉매 기화 열교환기에 연결된다.
상기 제 2 냉매관은 일단이 상기 액냉매 기화 열교환기에 연결되고 타단이 상기 어큐물레이터와 압축기를 연결하는 압축기 흡입배관에 연결된 다.
상기 유량 조절기는 상기 제 1 냉매관과 제 2 냉매관 중 하나에 설치된 캐필러리 튜브를 더 포함한다.
상기 유량 조절기는 상기 제 1 냉매관과 제 2 냉매관 중 하나에 설치되고 개도 조절되는 냉매 조절밸브이다.
상기 공기조화기의 흡입 과열도가 설정 온도 미만으로 관리되게 상기 팽창밸브를 제어하는 제어부를 더 포함한다.
상기 공기조화기는 제 1 냉매관에 설치된 제 1 온도 센서와, 상기 제 2 냉매 관에 설치된 제 2 온도 센서와, 상기 제 1 냉매관과 제 2 냉매관 중 하나에 설치된 냉매 조절밸브를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 제 1 온도 센서와 제 2 온도 센서의 감지 결과에 따라 상기 냉매 조절밸브를 제어한다.
본 발명에 따른 공기조화기의 제어 방법은 공기조화기의 흡입 과열도가 설정 온도로 관리되게 팽창밸브를 제어하는 흡입 과열도 관리 단계와; 상기 흡입 과열도 관리 단계의 도중에 어큐물레이터에서 유출된 액냉매가 응축기를 통과한 냉매와 열교환되는 액냉매 기화 열교환기의 유/출입 온도차를 감지하는 감지 단계와; 상기 감지 단계의 감지 결과에 따라 상기 어큐물레이터의 액냉매 유출량을 조절하는 냉매조절밸브의 개도값을 조절하는 냉매조절밸브 조절단계를 포함한다.
상기 냉매조절밸브 조절단계는 상기 유/출입 온도차가 설정치 이상이면, 상기 냉매조절밸브의 개도값을 늘리고, 상기 유/출입 온도차가 설정치 미만이면, 상기 냉매조절밸브의 개도값을 줄인다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 공기조화기는, 어큐물레이터에서 유출된 액냉매가 액냉매 기화 열교환기에서 기화되고, 기화된 액냉매가 압축기로 흡입되므로 어큐물레이터의 액냉매가 압축기로 흡입되는 것을 최소화할 수 있고, 어큐물레이터의 냉매가 유량 조절기에 의해 액냉매 기화 열교환기로 과다 유출되지 않기 때문에, 냉매 과다 유출시 발생되는 효율 저하를 방지할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 공기조화기는 어큐물레이터의 하단에 제 1 냉매관이 연결되어 기상냉매의 유출 가능성이 최소화되므로, 기상 냉매가 액냉매 기화 열교환기를 통과하여 압축기로 흡입되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 공기조화기는 유량 조절기가 캐필러리 튜브로 이루어져 구조가 간단하고 비용이 저렴한 이점이 있다.
본 발명의 공기조화기는 유량 조절기가 개도 조절되는 냉매 조절밸브로 이루어져, 어큐물레이터에서 액냉매 기화 열교환기로 유출되는 냉매량을 간편하게 조절할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 공기조화기는 제어부가 흡입 과열도를 설정 온도 미만으로 관리하므로, 압축기로의 액압축을 최소화하면서 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 공기조화기의 제어 방법은, 액냉매 기화 열교환기의 유/출입 온도차에 따라 어큐물레이터의 액냉매 유출량이 조절되어, 어큐물레이터의 액냉매를 보다 효율적으로 기화할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 공기조화기의 제어 방법은, 흡입 과열도를 특정 온도 이하로 관리하여 효율을 높이면서, 압축기로의 액압축을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 냉방시 개략 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 난방시 개략 구성도이다.
본 실시예에 따른 공기조화기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 냉매를 압축하는 압축기(2)와; 냉매가 실외 공기와 열교환되는 실외 열교환기(4)와, 냉매가 실내 공기와 열교환되는 실내 열교환기(6)와, 실외 열교환기(4)와 실내 열교환기(8) 사이에서 냉매를 팽창시키는 팽창밸브(8)와, 압축기(2)에 연결되어 액냉매가 담겨지고 기상냉매가 압축기(2)로 흡입되는 어큐물레이터(10)를 포함한다.
상기와 같은 공기조화기는 압축기(2)와 실외 열교환기(4)와 실내 열교환기(6)와 어큐물레이터(10)에 연결되어 냉/난방을 절환하는 냉/난방 절환밸브(12)를 더 포함한다.
냉/난방 절환밸브(12)는 냉방시 도 1에 도시된 바와 같이, 냉매가 압축기(2)와 냉/난방 절환밸브(12)와 실외 열교환기(4)와 팽창밸브(8)와 실내 열교환기(6)와 냉/난방 절환밸브(12)를 차례로 통과하여 압축기(2)로 순환되도록 유로를 절환하고, 이때 실외 열교환기(4)가 응축기로 작용하고 실내 열교환기(6)가 증발기로 작용한다.
냉/난방 절환밸브(12)는 난방시 도 2에 도시된 바와 같이, 냉매가 압축기(2)와 냉/난방 절환밸브(12)와 실내 열교환기(6)와 팽창밸브(8)와 실외 열교환기(4)와 냉/난방 절환밸브(12)를 차례로 통과하여 압축기(2)로 순환되도록 유로를 절환하고, 이때 실내 열교환기(6)가 응축기로 작용하고 실외 열교환기(4)가 증발기로 작용한다.
어큐물레이터(10)에는 냉방시 실내 열교환기이고 난방시 실외 열교환기인 증발기를 통과한 냉매 중 액냉매가 담겨지고, 기상 냉매는 압축기(2)와 어큐물레이 터(10) 사이의 흡입배관(3)을 통해 압축기(2)로 흡입된다.
팽창밸브(8)는 그 개도 조절을 통해 냉동 사이클의 흡입 과열도를 조절할 수 있는데, 그 개도를 늘릴 경우 증발기를 통과하는 냉매의 유량이 증대되어 냉동 사이클의 흡입 과열도가 낮아지게 되고, 그 개도를 줄일 경우 증발기를 통과하는 냉매의 유량이 감소되어 흡입 과열도가 높아진다.
한편, 상기와 같이 흡입 과열도를 낮출 경우 냉동 사이클의 효율은 증대되나 냉매의 유량 증대로 인해 압축기(2)로 액냉매가 유입될 가능성이 높아지게 되고, 반대로 흡입 과열도를 높일 경우 냉동 사이클의 효율은 감소되나 압축기(2)로 액냉매가 유입될 가능성이 낮아지게 되며, 흡입 과열도를 설정 온도(예를 들면, 0℃) 미만으로 하여 냉동 사이클의 효율을 높이면서 압축기(2)로 액냉매가 유입되는 것을 차단하는 액냉매 흡입 차단수단이 구비하여 압축기의 액압축 유입을 방지하는 것이 가장 바람직하다.
본 실시예에 따른 공기조화기는 팽창밸브(8)와 냉/난방 절환밸브(12)와 후술하는 냉매 조절밸브(36) 등의 전장부품을 제어하는 제어부(50)를 더 포함하고, 제어부(50)는 실내 열교환기(6)에 설치된 복수개의 온도센서인 흡입 과열도 감지부로부터 흡입 과열도를 감지하면서 흡입 과열도를 설정 온도(예를 들면, 0℃)로 관리되게 팽창밸브(8)의 개도를 조절한다.
그리고, 어큐물레이터(10)에 담겨진 액냉매는 냉방시 실외 열교환기이고 난방시 실내 열교환기인 응축기에서 과냉된 냉매와 열교환될 경우 과냉된 냉매의 열을 흡수하면서 승온됨에 따라 기상 냉매로 바뀔 수 있고, 기상 냉매의 상태로 압축 기(2)로 흡입될 경우 압축기(2)의 액압축을 방지할 수 있게 되는 바, 액냉매 흡입 차단수단은 어큐물레이터(10)의 액냉매를 응축기에서 과냉된 냉매와 열교환시킨 후 압축기(2)로 흡입시키는 구성으로 이루어진다.
즉, 본 실시예에 따른 공기조화기는 냉방시 응축기인 실외 열교환기(4)와 팽창밸브(8) 사이에 실외 열교환기(4)에서 과냉된 냉매와 어큐물레이터(10)에서 유출된 액냉매가 열교환되는 열교환기가 설치되고, 어큐물레이터(10)에서 유출된 액냉매가 열교환기에서 기화된 후 압축기(2)로 흡입되게 냉매관이 설치되면, 냉방시 압축기(2)로 액냉매가 유입되는 것을 최소화할 수 있게 된다.
그리고, 본 실시예에 따른 공기조화기는 난방시 응축기인 실내 열교환기(6)와 팽창밸브(8) 사이에 실내 열교환기(6)에서 과냉된 냉매와 어큐물레이터(10)에서 유출된 액냉매가 열교환되는 액냉매 기화 열교환기(20)가 설치되고, 어큐물레이터(10)에서 유출된 액냉매가 액냉매 기화 열교환기(20)에서 기화된 후 압축기(2)로 흡입되게 냉매 유로(30)가 설치되면, 난방시 압축기(2)로 액냉매가 유입되는 것을 최소화할 수 있게 된다.
이하, 액냉매 기화 열교환기(20)가 실내 열교환기(6)와 팽창밸브(8) 사이에 설치되고, 냉매 유로(30)가 어큐물레이터(10)와 액냉매 기화 열교환기(20)를 연결함과 아울러 액냉매 기화 열교환기(20)과 압축기(2)의 흡입배관(3)을 연결하도록 설치되어, 난방시 압축기(2)의 액압축을 방지하는 것으로 설명한다.
액냉매 기화 열교환기(20)는 냉매 유로(30)의 후술하는 제 1 냉매관(32)으로 유출된 액냉매가 난방시 응축기인 실내 열교환기(6)를 통과한 냉매와 열교환되는 것으로서, 난방시 응축기인 실내 열교환기(6)를 통과한 과냉 냉매의 유로와 냉매 유로(30)의 후술하는 제 1 냉매관(32)을 통해 유입된 액냉매의 유로가 섞이지 않게 구성되고, 액냉매 기화 열교환기(20)의 상세 구조에 대해서는 후술하여 설명한다.
한편, 냉매 유로(30)는 어큐물레이터(10)의 액냉매가 액냉매 기화 열교환기(20)로 유출되게 연결된 제 1 냉매관(32)과; 액냉매 기화 열교환기(20)를 통과하면서 승온되어 기화된 냉매가 압축기(2)로 흡입되게 연결된 제 2 냉매관(34)를 포함한다.
제 1 냉매관(32)은 어큐물레이터(10)의 내측 상부에 위치하는 기상 냉매가 액냉매 기화 열교환기(20)로 유출되는 것을 최소화하고 어큐물레이터(10)의 내측 하부에 위치하는 액냉매가 액냉매 기화 열교환기(20)로 유출되도록 일단이 어큐물레이터(10)의 하단에 연결되고 타단이 액냉매 기화 열교환기(20)에 연결된다.
제 2 냉매관(34)은 일단이 액냉매 기화 열교환기(20)에 연결되고 타단이 어큐물레이터(10)와 압축기(2)를 연결하는 압축기 흡입배관(3)에 연결된다.
제 1 냉매관(32)과 제 2 냉매관(34) 중 적어도 하나에는 어큐물레이터(10)의 냉매가 액냉매 기화 열교환기(20)을 향해 과다 유출되지 않게 막는 유량 조절기가 설치된다.
유량 조절기는 제 1 냉매관(32)과 제 2 냉매관(34) 중 하나에 설치된 캐필러리 튜브로 이루어지거나, 개도 조절되는 냉매 조절밸브(36)로 이루어진다.
유량 조절기는 냉매 조절밸브(36)로 이루어질 경우, 어큐물레이터(10) 내부의 냉매가 과다 유출되는 것을 막을 수 있을 뿐만 아니라 그 개도 조절에 의해 어 큐물레이터(10)에서 액냉매 기화 열교환기(20)로 유동되는 냉매량을 조절할 수 있고, 이하 냉매 조절밸브(36)의 경우에 대해 상세히 설명한다.
본 실시예에 따른 공기조화기는 제 1 냉매관(32)에 설치된 제 1 온도 센서(38)와,제 2 냉매관(34)에 설치된 제 2 온도 센서(40)을 더 포함하고, 제어부(50)는 제 1 온도 센서(38)와 제 2 온도 센서(40)의 감지 결과에 따라 냉매 조절밸브(36)를 제어한다.
여기서, 제어부(50)는 제 1 냉매관(32)와 제 2 냉매관(34)의 온도차가 클 경우 액냉매가 보다 원활하게 유출되어 기화되도록 냉매 조절밸브(36)의 개도를 증대시키고, 제 1 냉매관(32)와 제 2 냉매관(34)의 온도차가 작을 경우 액냉매의 기화 촉진을 위해 냉매 조절밸브(36)의 개도를 감소시킨다.
도 1 및 도 2에 도시된 참조 부호 5는 실외 공기를 실외 열교환기(4)로 유동시키는 실외팬이다.
그리고, 도 1 및 도 2에 도시된 참조 부호 7은 실내 공기를 실내 열교환기(6)으로 유동시키는 실내팬이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 열교환기 일예의 상세 구조가 도시된 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 액냉매 기화 열교환기(20)은 난방시 응축기인 실외 열교환기(4)를 통과한 냉매가 통과하는 내부관(22)과, 내부관(22)을 둘러싸고 어큐물레이터(10)에서 유출된 냉매가 통과하는 외부관(24)으로 이루어진 이중관 열교환 기로 이루어진다.
액냉매 기화 열교환기(20)는 내부관(22)에 난방시 응축기인 실외 열교환기(4)를 통과한 냉매가 통과하는 내부 유로가 형성되고, 내부관(22)와 외부관(24)의 사이에는 제 1 냉매관(32)를 통해 유입된 액냉매가 통과하면서 기화된 후 제 2 냉매관(34)으로 유출되는 외부 유로가 형성된다.
외부관(24)에는 제 1 냉매관(32)가 연통되게 연결되는 제 1 냉매관 연결부(26)와 제 2 냉매관(34)가 연통되게 연결되는 제 2 냉매관 연결부(28)가 형성된다.
도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 열교환기 다른 예의 상세 구조가 도시된 사시도이다.
액냉매 기화 열교환기(20)는 난방시 응축기인 실내 열교환기(6)를 통과한 냉매가 통과하는 제 1 유로(22′)와, 어큐물레이터(10)에서 유출된 냉매가 통과하는 제 2 유로(24′)가 열교환판(25)을 사이에 두고 위치되는 판형 열교환기로 구성된다.
상기와 같은 판형 열교환기는 제 2 유로(24′)가 도 3에 도시된 제 1 냉매관(32) 및 제 2 냉매관(34)과 연결된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
도 5는 본 발명에 따른 공기조화기의 제어 방법 일실시예의 순서도이다.
먼저, 제어부(50)는 공기조화기의 난방 운전시, 공기조화기의 흡입 과열도가 설정 온도로 관리되게 팽창밸브(8)를 제어하는 흡입 과열도 관리 단계를 실시한다.(S1)
여기서, 제어부(50)는 냉동 사이클 효율 향상을 위해 흡입 과열도가 O℃ 혹은 -1℃를 유지하도록 팽창밸브(8)를 제어한다.
제어부(50)는 실내 열교환기(6)에 설치된 복수개의 온도센서인 흡입 과열도 감지부로부터 흡입 과열도를 감지하고, 흡입 과열도가 설정 온도(예를 들면, 0℃) 초과이면 흡입 과열도가 설정 온도(예를 들면, 0℃)로 관리되게 팽창밸브(8)의 개도를 늘린다.
상기와 같은 팽창밸브(8)의 제어와 그에 다른 흡입 과열도의 관리가 계속되는 동안, 제어부(50)는 액냉매 기화 열교환기(20)의 유/출입 온도차를 감지하는 감지 단계를 실시한다.(S2)
즉, 제 1 온도 센서(38)와 제 2 온도 센서(40)는 온도값을 감지하여 제어부(50)로 출력하고, 제어부(50)는 제 1 온도 센서(38)와 제 2 온도 센서(40)에서 감지된 온도의 차를 계산한다.
그리고, 제어부(50)는 흡입 과열도가 설정 온도(예를 들면, 0℃)로 관리되게 팽창밸브(8)를 제어하면서, 감지 단계의 감지 결과에 따라 어큐물레이터(10)의 액냉매 유출량을 조절하는 냉매조절밸브(36)의 개도값을 조절하는 냉매조절밸브 조절단계를 실시한다.(S3)(S4)
냉매조절밸브 조절단계는 제 1 온도 센서(38)와 제 2 온도 센서(40)에서 감 지된 온도의 차인 유/출입 온도차가 설정치(예를 들면, 5℃) 이상이면, 냉매조절밸브(36)의 개도값을 설정값만큼 늘린다.(S3)(S4)
상기와 같은 냉매조절밸브(36)의 개도 증대시, 어큐물레이터(10) 내부의 액냉매는 액냉매 기화 열교환기(20)로 다량이 유출되면서 기화되어 압축기(2)로 흡입된다.
반면에, 냉매조절밸브 조절단계는 유/출입 온도차가 설정치(예를 들면, 5℃) 미만이면, 냉매조절밸브(36)의 개도값을 설정값만큼 줄인다.(S3)(S5)
상기와 같은 냉매조절밸브(36)의 개도 감소시, 어큐물레이터(10) 내부의 액냉매는 액냉매 기화 열교환기(20)로 소량이 유출되면서 기화되어 압축기(2)로 흡입된다.
도 6은 본 발명에 따른 공기조화기 다른 실시예의 냉방시 개략 구성도이고, 도 7은 본 발명에 따른 공기조화기 다른 실시예의 난방시 개략 구성도이다.
본 실시예에 따른 공기조화기는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 실내 열교환기(6)와 팽창밸브(8)의 사이에 난방시 어큐물레이터(10)에서 유출된 액냉매가 실내 열교환기(6)를 통과한 냉매와 열교환되어 기화되는 난방용 액냉매 기화 열교환기(20A)가 설치되고, 실외 열교환기(4)와 팽창밸브(8)의 사이에 냉방시 어큐물레이터(10)에서 유출된 액냉매가 실외 열교환기(4)를 통과한 냉매와 열교환되어 기화되는 냉방용 액냉매 기화 열교환기(20B)가 설치되며, 어큐물레이터(10)가 난방용 액냉매 기화 열교환기(20A) 및 냉방용 액냉매 기화 열교환기(20B)와 냉매 유로(30 ′)로 연결된다.
여기서, 난방용 액냉매 기화 열교환기(20A) 및 냉방용 액냉매 기화 열교환기(20B)는 본 발명 일실시예의 액냉매 기화 열교환기(20)와 같이 이중관 열교환기나 판형 열교환기로 구성되고, 그 구성 및 작용은 본 발명 일실시예의 액냉매 기화 열교환기(20)와 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
한편, 냉매 유로(30′)는 본 발명 일실시예의 냉매 유로(30)가 복수개 설치되어, 복수개 냉매 유로(30) 중 하나가 어큐물레이터(10)와 난방용 액냉매 기화 열교환기(20A)를 연결하여 난방시 어큐물레이터(10)의 액냉매를 기화하고, 복수개 냉매 유로(30) 중 다른 하나가 어큐물레이터(10)와 냉방용 액냉매 기화 열교환기(20B)를 연결하여 냉방시 어큐물레이터(10)의 액냉매를 기화하는 것도 가능하다.
또한, 냉매 유로(30′)가 두 갈래로 분지되어 난방용 액냉매 기화 열교환기(20A)와 냉방용 액냉매 기화 열교환기(20B)에 연결되는 제 1 냉매관(32′)과, 두 갈래로 분지되어 난방용 액냉매 기화 열교환기(20A)와 냉방용 액냉매 기화 열교환기(20B)에 연결되는 제 2 냉매관(34′)을 포함한다.
그리고, 냉매 유로(30′)에는 난방 운전시 개방되고 냉방 운전시 폐쇄되는 난방용 밸브(42)가 제 1 냉매관(32) 중 난방용 액냉매 기화 열교환기(20A)와 연결되는 분지관에 설치되고, 난방 운전시 폐쇄되고 냉방 운전시 개방되는 냉방용 밸브(44)가 제 1 냉매관(32′) 중 냉방용 액냉매 기화 열교환기(20B)와 연결되는 분지관에 설치된다.
한편, 냉매 유로(30′)는 본 발명 일실시예와 같은 제 1 온도 센서(38)와 제 2 온도 센서(40)와 냉매 조절밸브(36)가 설치되되, 제 1 온도 센서(38)는 냉방 운전시와 난방 운전시 공용될 수 있도록 제 1 냉매관(32′)의 합지관에 설치되고, 제 2 온도 센서(40)는 제 2 냉매관(34′)의 합치관에 설치되며, 냉매 조절밸브(36)는 제 1 냉매관(32′)의 합지관과 제 2 냉매관(34′)의 합치관 중 어느 하나에 설치된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 공기조화기는, 냉방 운전시 도 6에 도시된 바와 같이, 냉방용 밸브(42)가 개방됨과 아울러 난방용 밸브(44)가 폐쇄되어 어큐물레이터(10)에서 유출된 냉매가 냉방용 액냉매 기화 열교환기(20B)에서 실외 열교환기(4)를 통과한 냉매에 의해 기화된 후 압축기(2)로 흡입되고, 난방 운전시 도 7에 도시된 바와 같이, 냉방용 밸브(42)가 폐쇄됨과 아울러 난방용 밸브(44)가 개방되어 어큐물레이터(10)에서 유출된 냉매가 난방용 액냉매 기화 열교환기(20A)에서 실내 열교환기(6)를 통과한 냉매에 의해 기화된 후 압축기(2)로 흡입된다.
도 1은 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 냉방시 개략 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 난방시 개략 구성도,
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 열교환기 일예의 상세 구조가 도시된 단면도,
도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 열교환기 다른 예의 상세 구조가 도시된 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 공기조화기의 제어 방법 일실시예의 순서도이다.
도 6은 본 발명에 따른 공기조화기 다른 실시예의 냉방시 개략 구성도,
도 7은 본 발명에 따른 공기조화기 다른 실시예의 난방시 개략 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
2: 압축기 4: 실외 열교환기
6: 실내 열교환기 8: 팽창밸브
10: 어큐물레이터 12: 냉/난방 절환밸브
20: 액냉매 기화 열교환기 22: 내부관
24: 외부관 30: 냉매 유로
32: 제 1 냉매관 34: 제 2 냉매관
36: 냉매 조절밸브 38: 제 1 온도센서
40: 제 2 온도센서 50: 제어부

Claims (11)

  1. 냉매를 압축하는 압축기와;
    상기 압축기에서 압축된 냉매가 응축되는 응축기와;
    상기 응축기에서 응축된 냉매가 팽창되는 팽창밸브와;
    상기 팽창밸브에서 팽창된 냉매가 증발되는 증발기와;
    상기 압축기에 연결되어 상기 증발기를 통과한 냉매 중 액냉매가 담겨지는 어큐물레이터와;
    상기 압축기와 실내 열교환기와 실외 열교환기와 어큐물레이터와 연결되어 냉/난방을 절환하는 절환밸브와;
    상기 어큐물레이터의 액냉매가 유출되게 연결된 제 1 냉매관과;
    상기 제 1 냉매관으로 유출된 액냉매가 상기 응축기를 통과한 냉매와 열교환되는 액냉매 기화 열교환기와;
    상기 액냉매 기화 열교환기를 통과한 냉매가 상기 압축기로 흡입되게 연결된 제 2 냉매관과;
    상기 제 1 냉매관과 제 2 냉매관 중 적어도 하나에 설치된 유량 조절기를 포함하는 공기조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액냉매 기화 열교환기는 상기 응축기를 통과한 냉매가 통과하는 내부관 과, 상기 내부관을 둘러싸고 상기 어큐물레이터에서 유출된 냉매가 통과하는 외부관으로 이루어진 이중관 열교환기인 공기조화기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 액냉매 기화 열교환기는 상기 응축기를 통과한 냉매가 통과하는 제 1 유로와, 상기 어큐물레이터에서 유출된 냉매가 통과하는 제 2 유로가 열교환판을 사이에 두고 위치되는 판형 열교환기인 공기조화기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 냉매관은 일단이 어큐물레이터의 하단에 연결되고 타단이 상기 액냉매 기화 열교환기에 연결된 공기조화기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 냉매관은 일단이 상기 액냉매 기화 열교환기에 연결되고 타단이 상기 어큐물레이터와 압축기를 연결하는 압축기 흡입배관에 연결된 공기조화기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 유량 조절기는 상기 제 1 냉매관과 제 2 냉매관 중 하나에 설치된 캐필러리 튜브를 더 포함하는 공기조화기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 유량 조절기는 상기 제 1 냉매관과 제 2 냉매관 중 하나에 설치되고 개도 조절되는 냉매 조절밸브인 공기조화기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기조화기의 흡입 과열도가 설정 온도 미만으로 관리되게 상기 팽창밸브를 제어하는 제어부를 더 포함하는 공기조화기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 공기조화기는 제 1 냉매관에 설치된 제 1 온도 센서와,
    상기 제 2 냉매관에 설치된 제 2 온도 센서와,
    상기 제 1 냉매관과 제 2 냉매관 중 하나에 설치된 냉매 조절밸브를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제 1 온도 센서와 제 2 온도 센서의 감지 결과에 따라 상기 냉매 조절밸브를 제어하는 공기조화기.
  10. 공기조화기의 흡입 과열도가 설정 온도로 관리되게 팽창밸브를 제어하는 흡입 과열도 관리 단계와;
    상기 흡입 과열도 관리 단계의 도중에 어큐물레이터에서 유출된 액냉매가 응축기를 통과한 냉매와 열교환되는 액냉매 기화 열교환기의 유/출입 온도차를 감지 하는 감지 단계와;
    상기 감지 단계의 감지 결과에 따라 상기 어큐물레이터의 액냉매 유출량을 조절하는 냉매조절밸브의 개도값을 조절하는 냉매조절밸브 조절단계를 포함하는 공기조화기의 제어 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 냉매조절밸브 조절단계는
    상기 유/출입 온도차가 설정치 이상이면, 상기 냉매조절밸브의 개도값을 늘리고,
    상기 유/출입 온도차가 설정치 미만이면, 상기 냉매조절밸브의 개도값을 줄이는 공기조화기의 제어 방법.
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