KR20110001992A - Method for defrost of heat pump system - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A defrosting method for a heat pump system is provided to defrost an indoor heat exchanger and to prevent damage to a system. CONSTITUTION: An indoor heat exchanger(600) is defrosted in a heating mode. The operation of ventilation fans(610,310) of the indoor heat exchanger and an outdoor heat exchanger is stopped during a fixed time in case of a defrosting mode, and then the defrosting mode is returned. The heating mode is consistently performed not in case of the defrosting mode.

Description

히트펌프 시스템의 성에제거방법{Method for defrost of heat pump system}Defrosting method of heat pump system {Method for defrost of heat pump system}

본 발명은 히트펌프 시스템 및 이를 이용한 성에제거방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실외측 열교환기의 입구 온도와 출구 온도의 차이를 감지하여 실내측 열교환기의 성에를 제거함과 아울러 시스템의 파손을 미연에 방지할 수 있도록 한 히트펌프 시스템 및 이를 이용한 성에제거방법에 관한 것이다.The present invention relates to a heat pump system and a defrosting method using the same, and more particularly, to detect the difference between the inlet temperature and the outlet temperature of the outdoor heat exchanger to remove the frost of the indoor heat exchanger and to prevent damage to the system. The present invention relates to a heat pump system and a defrosting method using the same.

잘 알려진 바와 같이, 냉동사이클의 냉매 흐름 방향을 역으로 하면, 난방용 히트 펌프를 구성할 수 있다.As is well known, by reversing the refrigerant flow direction of the refrigerating cycle, a heating heat pump can be constructed.

도 1에는 상기와 같은 냉난방 겸용 공기조화장치의 냉동사이클이 도시되어 있는 바, 이를 간단히 살펴보면 다음과 같다.1 shows a refrigeration cycle of the air-conditioning and combined air conditioning apparatus as described above, which is briefly described as follows.

도면에서 참조부호 1은 압축기, 2는 4웨이 밸브, 3은 실내열교환기, 4는 실외열교환기, 5 및 5'는 리시버 드라이어, 6 및 6'는 제1 및 제2 팽창밸브, 그리고 참조부호 7 및 7'는 제1 및 제2 체크밸브이다.In the drawings, reference numeral 1 is a compressor, 2 is a 4-way valve, 3 is an indoor heat exchanger, 4 is an outdoor heat exchanger, 5 and 5 'is a receiver drier, 6 and 6' is a first and a second expansion valve, and reference is made. 7 and 7 'are the first and second check valves.

또한, 도면에서 검은색 화살표는 냉방모드시의 냉매 흐름을, 흰색 화살표는 난방모드시 냉매 흐름을 각각 표시한다.In addition, in the drawing, black arrows indicate the refrigerant flow in the cooling mode, and white arrows indicate the refrigerant flow in the heating mode.

상기 압축기(1)는 흡입구(1a)와 토출구(1b)를 가지며, 흡입구(1a)를 통하여 흡입되는 저온저압의 기체상태 냉매를 압축하여 고온고압의 기체상태로 토출구(1b)로 토출해 낸다. The compressor (1) has a suction port (1a) and the discharge port (1b), and compresses the low-temperature low-pressure gaseous refrigerant sucked through the suction port (1a) and discharges it to the discharge port (1b) in a high-temperature high-pressure gas state.

상기 4웨이 밸브(2)는 압축기(1)의 흡입구(1a)와 토출구(1b)를 실내열교환기(3)와 실외열교환기(4)로 각각 연결시키는 두 개의 독립된 통로(2a)(2b)를 가지며, 사용자의 선택에 따른 냉방운전과 난방운전 모드에 따라 냉매의 흐름 방향을 바꾸도록 절환 조작된다.The four-way valve 2 has two independent passages 2a and 2b connecting the inlet port 1a and the outlet port 1b of the compressor 1 to the indoor heat exchanger 3 and the outdoor heat exchanger 4, respectively. It has a switch operation to change the flow direction of the refrigerant in accordance with the cooling operation and heating operation mode according to the user's selection.

상기 실내열교환기(3)는 실내에 위치되며, 냉방운전 모드에서는 저온저압의 액체상태 냉매를 기체상태로 증발시키는 역할을 하고, 난방운전 모두에서는 고온고압의 기체상태 냉매를 상온고압의 액체상태로 응축시키는 역할을 하며, 냉매의 엔탈피 변화에 대응하여 주변공기와 열교환하는 작용을 한다.The indoor heat exchanger (3) is located indoors, and serves to evaporate the low-temperature low-pressure liquid state refrigerant in the gas state in the cooling operation mode, the high-temperature high-pressure gas state refrigerant to the liquid state of room temperature and high pressure in all heating operation It acts to condense and exchange heat with ambient air in response to changes in enthalpy of the refrigerant.

상기 실외열교환기(4)는 상기 실내열교환기(3)와는 반대로 실외에 위치되며,냉방운전 모드에서는 응축기로서, 그리고, 난방운전 모드에서는 증발기로서 주변공기와 열교환하는 작용을 한다.The outdoor heat exchanger (4) is located outdoors, as opposed to the indoor heat exchanger (3), and functions to exchange heat with ambient air as a condenser in the cooling operation mode and as an evaporator in the heating operation mode.

상기 제1 및 제2 리시버 드라이어(5)(5')는 실내 또는 실외열교환기(3 또는 4)로부터 배출되는 냉매를 받아 냉매에 포함된 수분과 각종 불순물을 걸러낸 후 배출하며, 제1 및 제2 팽창밸브(6)(6')는 상기 제1 또는 제2 리시버 드라이어(5 또는 5')로부터 배출되는 상온고압의 액체상태 냉매를 저온저압의 액체상태로 감압함과 아울러 냉매의 유량을 조절하는 역할을 한다.The first and second receiver dryers 5 and 5 'receive the refrigerant discharged from the indoor or outdoor heat exchanger 3 or 4, filter out the moisture and various impurities contained in the refrigerant, and discharge the same. The second expansion valve 6, 6 ′ depressurizes the liquid refrigerant at room temperature and high pressure discharged from the first or second receiver drier 5 or 5 ′ to the liquid state at low temperature and low pressure, and reduces the flow rate of the refrigerant. It plays a role in controlling.

이들 제1 및 제2 리시버 드라이어(5)(5')와 제1 및 제2 팽창밸브(6)(6')는 메인 냉매관(8)의 실내/실외열교환기(3)(4) 사이에서 분기 형성되는 제1 및 제2 분기관(9)(9')상에 배치되는데, 제1 분기관(9)에는 제1 리시버 드라이어(5), 제1 팽창밸브(6) 및 제1 체크밸브(7)가 순차적으로 배치되고, 제2 분기관(9')에는 제2 리시버 드라이어(5'), 제2 팽창밸브(6') 및 제2 체크밸브(7')가 순차적으로 배치된다.These first and second receiver dryers 5, 5 'and the first and second expansion valves 6, 6' are connected between the indoor / outdoor heat exchangers 3 and 4 of the main refrigerant pipe 8; Are arranged on the first and second branch pipes (9) (9 ') which are branched at the first branch pipe (9), the first receiver dryer (5), the first expansion valve (6) and the first check. The valve 7 is sequentially arranged, and the second receiver dryer 5 ', the second expansion valve 6' and the second check valve 7 'are sequentially arranged in the second branch pipe 9'. .

여기서, 상기 제1 체크밸브(7)는 난방모드에서 냉매가 제1 분기관(9)으로 역류하는 것을 방지하며, 상기 제2 체크밸브(7')는 난방모드에서 냉매가 제2 분기관(9')으로 역류하는 것을 방지하는 역할을 한다.Here, the first check valve 7 prevents the refrigerant from flowing back to the first branch pipe 9 in the heating mode, and the second check valve 7 'prevents the refrigerant from the second branch pipe (in the heating mode). 9 ') to prevent backflow.

이에 따라 냉/난방모드에서 냉매가 해당되는 순환로를 따라 순환하면서 요구되는 작용을 하게 된다.Accordingly, the coolant is circulated along the corresponding circulation path in the cooling / heating mode to perform the required action.

즉, 냉방모드시 냉매는 압축기(1),4웨이 밸브(2), 실외열교환기(4), 제1 분기관(9)의 제1 리시버 드라이어(5), 제1 팽창밸브(6), 제1 체크밸브(7), 실내열교환기(3) 및 4웨이밸브(2)를 거쳐 압축기(1)로 유입되는 경로를 순환하면서 실내를 냉방하게 된다.That is, in the cooling mode, the refrigerant may be a compressor (1), a four-way valve (2), an outdoor heat exchanger (4), a first receiver dryer (5) of the first branch pipe (9), a first expansion valve (6), Through the first check valve (7), the indoor heat exchanger (3) and the four-way valve (2) to circulate the path flowing into the compressor (1) to cool the room.

반대로 난방모드시에는 냉매가 압축기(1),4웨이밸브(2), 실내열교환기(3), 제2분기관(9')의 제2 리시버 드라이어(5'), 제2 팽창밸브(6'), 제2 체크밸브(7'), 실외열교환기(4) 및 4웨이 밸브(2)를 거쳐 압축기(1)로 유입되는 경로를 순환하면서 실내를 난방하게 된다.On the contrary, in the heating mode, the refrigerant is supplied to the compressor 1, the four-way valve 2, the indoor heat exchanger 3, the second receiver dryer 5 'of the second branch pipe 9', and the second expansion valve 6 '), The second check valve (7'), the outdoor heat exchanger (4) and the four-way valve (2) through the path flowing into the compressor (1) to heat the room.

이때, 냉방모드에서는 제2 체크밸브(7')에 의해 냉매가 제2 분기관(9')으로 역류하지 않게 되며, 난방모드에서는 제1 체크밸브(7)에 의해 냉매가 제1 분기관(9)으로 역류하지 않게 된다.At this time, in the cooling mode, the refrigerant does not flow back to the second branch pipe 9 'by the second check valve 7', and in the heating mode, the refrigerant flows through the first branch pipe ( 9) will not flow back.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 히트 펌프 시스템은 겨울철 난방시 예를 들어 외기온도가 5℃, 상대습도가 50%인 경우 습공기의 이슬점은 -4℃인데, 난방을 위해 외기로부터 열을 흡수하기 위해서는 증발기 역할을 하는 실외열교환기(4)의 온도는 이슬점 온도보다 더욱 낮은 온도가 되고, 이때 공기중의 수분은 실외열교환기(4)의 표면에서 응축되면서 0℃보다 낮은 온도로 응고되므로 계속적으로 실외열교환기(4)의 표면은 성에가 끼게 된다.However, the heat pump system according to the related art configured as described above has a dew point of -4 ° C in the case of winter heating, for example, when the outside air temperature is 5 ° C and the relative humidity is 50%, and absorbs heat from the outside air for heating. To this end, the temperature of the outdoor heat exchanger (4), which acts as an evaporator, is lower than the dew point temperature. At this time, moisture in the air is condensed at the surface of the outdoor heat exchanger (4) and solidified to a temperature lower than 0 ° C. As a result, the surface of the outdoor heat exchanger 4 becomes frosted.

이렇게 되면, 실외열교환기(4)에서 성에가 열전달의 방해인자로 작용하여 실외열교환기(4)를 통과하는 냉매온도는 증발부하로 인해 더욱 온도가 감소하게 된다.In this case, frost acts as a blocker of heat transfer in the outdoor heat exchanger (4), so that the temperature of the refrigerant passing through the outdoor heat exchanger (4) is further reduced due to the evaporation load.

상기와 같이 실외열교환기(4)의 성에가 계속 증가하게 되면, 사이클의 열교환매체 압축비는 계속 상승하여 열교환매에의 쿨링 압력은 증가하게 되고, 외기와 열교환되기 어려워 결국에는 효율이 감소할뿐만 아니라 과도한 열교환매체의 쿨링 압력 증가로 인한 시스템의 파손을 초래하게 된다. As the frost of the outdoor heat exchanger 4 continues to increase as described above, the compression ratio of the heat exchange medium of the cycle continues to increase and the cooling pressure to the heat exchange medium is increased, and it is difficult to heat exchange with the outside air. Excessive heat exchange medium increases the cooling pressure of the system will result in breakage.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 실외측 열교환기의 입구 온도와 출구 온도의 차이를 감지하여 실내측 열교환기의 성에를 제거함과 아울러 시스템의 파손을 미연에 방지할 수 있도록 한 히트펌프 시스템 및 이를 이용한 성에제거방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, so as to detect the difference between the inlet and outlet temperature of the outdoor heat exchanger to remove the frost of the indoor heat exchanger and to prevent damage to the system in advance. An object of the present invention is to provide a heat pump system and a defrosting method using the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 히트펌프 시스템은 열교환매체를 압축하여 배출하는 압축기와; 상기 압축기의 배출 포트에 제1 포트가 연결되어 유로 방향을 적어도 4방향 이상 선택적으로 전환하는 방향 전환수단과; 상기 방향 전환수단의 제2 포트에 라인을 매개로 연결되며, 송풍팬을 갖는 실외측 열교환기와; 상기 방향 전환수단의 제3 포트와 실외측 열교환기를 연결하는 라인상에 설치되며, 송풍팬을 갖는 실내측 열교환기와; 상기 압축기의 흡입 포트와 상기 방향 전환수단의 제4 포트를 연결하는 라인상에 설치되는 수액기와; 상기 수액기에서 배출되어 압축기로 유동되는 열교환매체와 상기 실외측 열교환기로부터 배출되어 상기 실내측 열교환기로 유동되는 열교환매체를 상호 열교환되도록 하는 내부 열교환기와; 상기 내부 열교환기와 실내측 열교환기 사이에 설치되며, 상기 방향 전환수단의 제3 포트와 실외측 열교환기를 연결하는 라인상에 설치되는 팽창밸브를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.Heat pump system according to the present invention for achieving the above object is a compressor for compressing and discharging the heat exchange medium; Direction switching means for selectively switching at least four directions of a flow path direction by connecting a first port to a discharge port of the compressor; An outdoor side heat exchanger connected to a second port of the redirection means via a line and having a blowing fan; An indoor heat exchanger installed on a line connecting the third port of the redirection means to the outdoor heat exchanger and having a blower fan; A receiver installed on a line connecting the suction port of the compressor and the fourth port of the direction switching means; An internal heat exchanger configured to mutually heat-exchange the heat exchange medium discharged from the receiver to the compressor and the heat exchange medium discharged from the outdoor heat exchanger to the indoor heat exchanger; It is installed between the internal heat exchanger and the indoor side heat exchanger, characterized in that it comprises an expansion valve installed on a line connecting the third port of the direction switching means and the outdoor side heat exchanger.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 성에제거방법은, 냉난방 모드중 난방모드인지를 판단하는 단계와; 상기 난방모드 판단 단계를 수행한 후에 난방모드이면 실내측 열교환기에 생성된 성에를 제거하는 성에제거모드인지를 판단하는 단계와; 상기 성에제거모드 판단 단계를 수행한 후에 성에제거 모드이면 실내측 열교환기 및 실외측 열교환기의 송풍팬의 작동을 소정 시간 동안 정지시킨 다음 상기 성에제거모드로 복귀하고, 성에제거 모드가 아닌 정상모드인 경우 난방모드를 지속적으로 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Defrosting method according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of determining whether the heating mode of the heating and cooling mode; Determining whether the defrosting mode removes the frost generated in the indoor heat exchanger if the heating mode is performed after the heating mode determining step; After performing the defrost mode determination step, in the defrost mode, the operation of the blower fan of the indoor heat exchanger and the outdoor heat exchanger is stopped for a predetermined time, and then returned to the defrost mode, and the normal mode other than the defrost mode. If it is characterized in that it comprises the step of continuously performing the heating mode.

본 발명에 의한 히트펌프 시스템 및 이를 이용한 성에제거방법에 따르면, 실외측 열교환기의 입구 온도와 출구 온도의 차이를 감지하여 실내측 열교환기의 성에를 제거함과 아울러 시스템의 파손을 미연에 방지할 수 있게 된다.According to the heat pump system and the defrosting method using the same according to the present invention, by detecting the difference between the inlet temperature and the outlet temperature of the outdoor heat exchanger to remove the frost of the indoor heat exchanger and to prevent damage to the system in advance. Will be.

도 1은 종래 기술에 의한 냉난방시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 의한 히트펌프 시스템의 구성을 나타낸 도면.
도 3 및 도 4는 본 발명의 사방밸브의 작동 상태를 나타낸 도면.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제어흐름도.
도 7은 본 발명의 제어블럭도.1 is a view schematically showing the configuration of a cooling and heating system according to the prior art.
2 is a view showing the configuration of a heat pump system according to the present invention.
3 and 4 are views showing the operating state of the four-way valve of the present invention.
5 and 6 is a control flow chart of the present invention.
7 is a control block diagram of the present invention.

이하, 본 발명에 의한 히트펌프 시스템 및 이를 이용한 성에제거방법을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the heat pump system and the defrosting method using the same according to the present invention will be described in detail.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 시스템은 크게 압축기(100)와, 방향 전환수단(200)과, 실외측 열교환기(300)와, 실내측 열교환기(600)와, 수액기(800)와, 내부 열교환기(400)와, 팽창밸브(500)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 2, the system according to the present invention is largely composed of a compressor 100, a direction changer 200, an outdoor side heat exchanger 300, an indoor side heat exchanger 600, and a receiver. 800, an internal heat exchanger 400, and an expansion valve 500.

상기 압축기(100)는 흡입 포트(102)를 통해 흡입된 열교환매체를 압축하여 배출 포트(101)를 통해 배출하는 역할을 한다.The compressor 100 serves to compress the heat exchange medium sucked through the suction port 102 and discharge it through the discharge port 101.

상기 방향 전환수단(200)은 상기 압축기(100)의 배출 포트(101)에 제1 포트(201)가 연결되어 유로 방향을 적어도 4방향 이상 선택적으로 전환하는 역할을 하는 것으로, 그 일실시예로 본 발명에서는 사방밸브를 사용하였다.The direction switching means 200 is a first port 201 is connected to the discharge port 101 of the compressor 100 to serve to selectively switch the flow path direction of at least four directions, in one embodiment In the present invention, a four-way valve was used.

상기 실외측 열교환기(300)는 상기 방향 전환수단(200)의 제2 포트(202)에 라인을 매개로 연결되며, 주변에 구비된 송풍팬(310)에 의해 열교환매체가 냉각된다.The outdoor heat exchanger 300 is connected to the second port 202 of the direction switching means 200 via a line, and the heat exchange medium is cooled by a blower fan 310 provided at the periphery.

상기 실내측 열교환기(600)는 상기 방향 전환수단(200)의 제3 포트(203)와 실외측 열교환기(300)를 연결하는 라인상에 설치되며, 주변에 구비된 송풍팬(610)에 의해 열교환매체가 냉각된다.The indoor heat exchanger 600 is installed on a line connecting the third port 203 and the outdoor heat exchanger 300 of the redirection means 200 to a blower fan 610 provided at a periphery thereof. The heat exchange medium is cooled by this.

상기 수액기(800)는 상기 압축기(100)의 흡입 포트(102)와 상기 방향 전환수단(200)의 제4 포트(204)를 연결하는 라인상에 설치된다.The receiver 800 is installed on a line connecting the suction port 102 of the compressor 100 and the fourth port 204 of the direction switching means 200.

상기 내부 열교환기(400)는 상기 수액기(800)에서 배출되어 압축기(100)로 유동되는 열교환매체와 상기 실외측 열교환기(300)로부터 배출되어 상기 실내측 열교환기(600)로 유동되는 열교환매체를 상호 열교환되도록 한다.The internal heat exchanger 400 is discharged from the receiver 800, the heat exchange medium flowing to the compressor 100 and the heat exchanger discharged from the outdoor side heat exchanger 300 flows to the indoor heat exchanger 600 Allow the media to exchange with each other.

상기 팽창밸브(500)는 상기 내부 열교환기(400)와 실내측 열교환기(600) 사이에 설치되며, 상기 방향 전환수단(200)의 제3 포트(203)와 실외측 열교환기(300)를 연결하는 라인상에 설치된다.The expansion valve 500 is installed between the internal heat exchanger 400 and the indoor heat exchanger 600, and connects the third port 203 and the outdoor heat exchanger 300 of the direction switching means 200. It is installed on the connecting line.

한편, 상기 방향전환수단(200)의 제2 포트(202)와 실외측 열교환기(300)를 연결하는 라인상에 출구냉매온도센서(301)가 설치되고, 상기 방향전환수단(200)의 제3 포트(203)와 실내측 열교환기(600)를 연결하는 라인중 입구포트(601)에 입구측 냉매 온도센서(601a)가 설치된다.On the other hand, the outlet refrigerant temperature sensor 301 is installed on the line connecting the second port 202 of the redirection means 200 and the outdoor heat exchanger 300, the second direction of the redirection means 200 An inlet refrigerant temperature sensor 601a is installed at an inlet port 601 of a line connecting the three ports 203 and the indoor side heat exchanger 600.

상기 내부 열교환기(400)와 실내측 열교환기(600)를 연결하는 라인중 출구포트(602)에 출구측 냉매 온도센서(602a)가 설치되며, 상기 내부 열교환기(400)와 실내측 열교환기(600)를 연결하는 라인중 출구포트(602)에 출구측 냉매 온도센서(602a)에 인접하여 실내측 열교환기 내부를 흐르는 냉매의 압력을 감지하는 압력센서(602b)가 설치된다.An outlet side temperature sensor 602a is installed at an outlet port 602 of the line connecting the internal heat exchanger 400 and the indoor side heat exchanger 600, and the internal heat exchanger 400 and the indoor side heat exchanger are installed. A pressure sensor 602b is installed at the outlet port 602 of the line connecting 600 to detect the pressure of the refrigerant flowing inside the indoor heat exchanger adjacent to the outlet refrigerant temperature sensor 602a.

여기서, 상기 출구측 냉매 온도센서(602a)와 압력센서(602b)의 보다 바람직한 설치 위치는 팽창밸브(5000와 실내측 열교환기(600) 사이에 해당된다.Here, a more preferable installation position of the outlet refrigerant temperature sensor 602a and the pressure sensor 602b corresponds between the expansion valve 5000 and the indoor heat exchanger 600.

상기 실내측 열교환기(600)의 주변에 실내의 온도를 감지하는 내기온도감센서(610a)가 설치된다.An air temperature sensor 610a is installed around the indoor heat exchanger 600 to sense the temperature of the room.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above are as follows.

먼저, 여름철 냉방모드일때에는 통상의 에어컨 시스템과 같이 엔진(미도시)의 구동에 의해 압축기(100)가 작동되고, 이 압축기(100)의 작동에 의해 열교환매체는 고온ㆍ고압으로 압축되어 압송된 후, 방향전환수단인 사방밸브(200)에 의해 제2 포트(202)를 통해 실외측 열교환기(300)측으로 유동된다.First, in the summer cooling mode, the compressor 100 is operated by driving an engine (not shown) as in a normal air conditioner system, and the heat exchange medium is compressed at high temperature and high pressure by the operation of the compressor 100 to be compressed. Afterwards, the four-way valve 200, which is a direction switching means, flows to the outdoor heat exchanger 300 through the second port 202.

여기서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 사방밸브(200)의 개폐변(200a)에 의해 열교환매체는 압축기(100)측에서 실외측 열교환기(300)측으로만 유동되도록 되어 있다.Here, as shown in FIG. 3, the heat exchange medium flows only from the compressor 100 side to the outdoor heat exchanger 300 side by the open / close side 200a of the four-way valve 200.

한편, 실외측 열교환기(300)를 통과하여 응축된 열교환매체는 내부 열교환기(400)를 경유하여 온도가 더욱 하강한 다음, 팽창밸브(500)를 통과하면서 저온ㆍ저압으로 팽창된 후, 실내측 열교환기(500)에서 주위의 열을 흡수하여 냉방 성능을 발휘하게 된다.On the other hand, the heat exchange medium condensed through the outdoor heat exchanger 300, the temperature is further lowered via the internal heat exchanger 400, and then expanded to low temperature and low pressure while passing through the expansion valve 500, the indoor The heat exchanger 500 absorbs the surrounding heat and exerts cooling performance.

이후, 실내측 열교환기(500)를 통과한 열교환매체는 사방밸브(200)를 통과하게 된다.Thereafter, the heat exchange medium passing through the indoor side heat exchanger 500 passes through the four-way valve 200.

여기서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 사방밸브(200)의 개폐변(200a)에 의해 실내측 열교환기(600)를 통과한 열교환매체는 수액기(800)측으로 유동되도록 되어 있다.Here, as shown in FIG. 3, the heat exchange medium passing through the indoor side heat exchanger 600 by the open / close side 200a of the four-way valve 200 flows to the receiver 800 side.

따라서, 상기 사방밸브(200)를 통과한 열교환매체는 수액기(800)로 유입되어 기액이 분리된 후 기체 상태의 열교환체는 내부열교환기(400)를 거쳐 다시 압축기(100)로 유입된다.Therefore, the heat exchange medium passing through the four-way valve 200 is introduced into the receiver 800 and the gaseous liquid is separated, and then the heat exchanger in a gaseous state is introduced again into the compressor 100 through the internal heat exchanger 400.

여기서, 상기 내부 열교환기(400)에는 상기 수액기(800)에서 배출되어 압축기(100)로 유동되는 열교환매체와 실외측 열교환기(300)로부터 배출되는 열교환매체가 상호 열교환된다.Here, the heat exchange medium discharged from the receiver 800 to the compressor 100 and the heat exchange medium discharged from the outdoor heat exchanger 300 are heat-exchanged with the internal heat exchanger 400.

이제까지는 여름철 냉방모드에 대하여 설명하였다.So far, the summer cooling mode has been described.

한편, 겨울철 초기 차량 운행시 난방을 하고자 하는 경우 또는 최고 난방이 필요한 경우에는 엔진(미도시)의 구동에 의해 압축기(100)가 작동되고, 이 압축기(100)의 작동에 의해 열교환매체는 고온ㆍ고압의 상태로 방향전환수단인 사방밸브(200)측으로 유동된다.On the other hand, the compressor 100 is operated by driving an engine (not shown) when heating is required during the initial vehicle operation in winter or when the highest heating is required, and the heat exchange medium is operated at high temperature by the operation of the compressor 100. It flows to the four-way valve 200 which is a direction switching means in the state of high pressure.

여기서, 도 4에 도시된 바와 같이, 사방밸브(200)는 개폐변(200a)에 의해 열교환매체가 압축기(100)에서 실내측 열교환기(600)측으로 유입되어 실내에 열을 발산하여 히터의 역할을 수행하고, 팽창밸브(500)를 지나 온도, 압력이 하강한후 내부 열교환기(400)와 실외측 열교환기(300)를 통과하여 증발한 후 다시 사방밸브(200)를 거쳐 수액기(800)로 유입되며, 이후, 기액이 분리되어 기체 냉매만 내부 열교환기(400)를 거쳐 다시 압축기(100)로 복귀된다.Here, as shown in FIG. 4, the four-way valve 200 serves as a heater by dissipating heat into the indoor heat exchange medium from the compressor 100 to the indoor heat exchanger 600 by the opening / closing valve 200a. After passing through the expansion valve 500, the temperature and the pressure are lowered, and after evaporating through the internal heat exchanger 400 and the outdoor heat exchanger 300, the liquid receiver 800 passes through the four-way valve 200 again. ), After the gas liquid is separated, only the gas refrigerant is returned to the compressor 100 through the internal heat exchanger 400.

따라서, 상기와 같은 상태에서 압축기(100)측에서 배출된 열교환매체는 도 4에 도시된 바와 같이 제3 포트(203)를 지나 실내측 열교환기(600)측으로 유동된다.Therefore, the heat exchange medium discharged from the compressor 100 in the above state flows to the indoor heat exchanger 600 through the third port 203 as shown in FIG.

이후, 실내측 열교환기(600)측으로 유입된 고온ㆍ고압의 열교환매체는 외로부터 들오어는 차가운 공기와 열교환되어 실내로 따뜻한 공기가 공급되도록 주위의 공기를 상승시킨다.Thereafter, the high temperature and high pressure heat exchange medium introduced into the indoor heat exchanger 600 is heat-exchanged with cold air coming from the outside to raise the ambient air so that the warm air is supplied to the room.

다음으로, 실내측 열교환기(600)를 통과한 열교환매체는 온도가 감소된 후, 팽창밸브(500)를 경유하여 교축된 다음 내부 열교환기(400)를 통과하게 된다.Next, the heat exchange medium passing through the indoor heat exchanger 600 is throttled through the expansion valve 500 after the temperature is reduced, and then passes through the internal heat exchanger 400.

이후, 내부 열교환기(400)를 통과한 열교환매체는 실외측 열교환기(300)를 통과하여 방향전환수단인 사방밸브(200)에 도달한다.Then, the heat exchange medium passing through the internal heat exchanger 400 passes through the outdoor side heat exchanger 300 to reach the four-way valve 200 which is a direction switching means.

상기 사방밸브(200)에 도달한 열교환매체는 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 포트(202)로 유입된 후 제4 포트(204)에서 배출되어 수액기(800)측으로 유동된다.As shown in FIG. 4, the heat exchange medium reaching the four-way valve 200 flows into the second port 202 and then discharges from the fourth port 204 to the receiver 800.

이후, 상기 수액기(800)측으로 유입된 열교환매체는 기체와 액체가 분린된 후 기체 상태로 내부 열교환기(400)를 통과한 후 다시 압축기(100)로 복귀한다.Thereafter, the heat exchange medium introduced into the receiver 800 passes through the internal heat exchanger 400 in a gas state after the gas and the liquid are separated, and then returns to the compressor 100 again.

이제까지는 본 발명의 냉난방시스템으로 냉방모드와 난방모드를 설명하였다.So far, the cooling and heating modes of the present invention have been described.

이하부터는 본 발명의 성에제거방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, the defrosting method of the present invention will be described.

먼저, 냉난방모드중 난방모드인가를 판단한다(S10).First, it is determined whether the heating mode of the heating and cooling mode (S10).

상기 단계(S10)의 판단 결과 난방모드인 것으로 판단되면, 난방모드 경과시간이 소정 시간(t) 경과하였는지를 판단한다(S20). When it is determined in the step S10 that the heating mode is determined, it is determined whether the heating mode elapsed time has elapsed a predetermined time (t) (S20).

상기 단계(S20)의 판단 결과 난방모드가 소정 시간(t) 경과한 것으로 판단되면, Z는 (A×P)+B×(Tin-Tout)+C, 여기서, 상기 A,B는 상수(단,A＞B), Tin은 실내측 열교환기(600)의 입구측 냉매 온도센서(601a)에 의해 검출된 실내측 열교환기의 입구 냉온도, Tout는 실내측 열교환기(600)의 출구측 냉매 온도센서(602a)에 의해 검출된 실내측 열교환기의 출구 냉온도, C는 보정상수일 때, Z>Y를 만족하는 지를 판단한다(S30).If it is determined in step S20 that the heating mode has elapsed a predetermined time (t), Z is (A x P) + B x (T in -T out ) + C, where A and B are constants. Where T in is the inlet cold temperature of the indoor heat exchanger detected by the inlet refrigerant temperature sensor 601a of the indoor heat exchanger 600, and T out is the indoor heat exchanger 600. When the outlet cold temperature of the indoor heat exchanger detected by the outlet refrigerant temperature sensor 602a, C is a correction constant, it is determined whether Z> Y is satisfied (S30).

여기서, 상기 Y는 난방모드를 정지시켜야 하는 지를 결정하는 기준 수치이다.Here, Y is a reference value for determining whether to stop the heating mode.

즉, 현재, 난방모드를 정지시켜야 하는 지를 판단하는 것이다.That is, it is currently determined whether to stop the heating mode.

상기 단계(S30)의 판단 결과, Z가 Y보다 큰 것으로 판단되면, 현재 가동되고 있는 난방모드를 정지시켜야 하는 것으로 판단하여 난방모드를 정지시킨다(S31).As a result of the determination in step S30, when it is determined that Z is larger than Y, it is determined that the heating mode that is currently operating should be stopped and the heating mode is stopped (S31).

여기서, 난방모드를 정지시켜야 하는 또 하나의 이유는 Z가 Y보다 큰 경우엔느 이상 고압 발생인 경우이므로, 냉난방 시스템을 보호하기 위한 것이다.Here, another reason to stop the heating mode is to protect the cooling and heating system because the case of high pressure generated when Z is greater than Y.

한편, Z가 Y보다 크지 않은 것으로 판단되면, Z가 X보다 작은지를 판단한다(S40).On the other hand, if it is determined that Z is not larger than Y, it is determined whether Z is smaller than X (S40).

여기서, 상기 X는 현재 난방모드가 정상적으로 가동되고 있다는 것을 지시하는 기준 수치이다.Here, X is a reference value indicating that the heating mode is normally operating.

즉, 현재 난방모드가 정상적으로 작동되고 있는지를 판단하는 것이다.In other words, it is determined whether the heating mode is normally operating.

상기 단계(S40)의 판단 결과, Z가 X보다 작은 것으로 판단되면, 제어수단(900)은 메모리(990)에서 내기온도센서(610a)의 센싱에 의한 내기온도에 따른 메모리에 내장된 최적 실내측 열교환기(600)의 압력 데이터를 읽어들인다(S41).As a result of the determination in step S40, when Z is determined to be smaller than X, the control means 900 is an optimal indoor side embedded in the memory according to the bet temperature by sensing the bet temperature sensor 610a in the memory 990. The pressure data of the heat exchanger 600 is read (S41).

상기 단계(S41)를 진행한 후, 실내측 열교환기 압력센서(602b)에 의해 검출된 실내측 열교환기의 압력에 대한 신호를 입력받는다(S42).After the step (S41), and receives a signal for the pressure of the indoor heat exchanger detected by the indoor heat exchanger pressure sensor (602b) (S42).

상기 단계(S42)를 진행한 다음, 실내측 열교환기의 실제 압력과 실내측 열교환기의 최적 압력의 차이를 연산한다.(S43)After the step S42, the difference between the actual pressure of the indoor heat exchanger and the optimum pressure of the indoor heat exchanger is calculated.

상기 단계(S43)에서 연산된 차이를 이용하여 팽창밸브(500)를 최적의 상태로 개방시켜 열교환매체가 최적효율을 낼 수 있도록 유동되게 한다.(S44)By using the difference calculated in step S43, the expansion valve 500 is opened in an optimal state to allow the heat exchange medium to flow to achieve optimum efficiency.

다음으로, 상기 단계(S44)를 진행한 후, 단계(S20)(S30) 사이로 복귀하는 루프를 진행한다.(S45)Next, after the step S44, the loop returns to the step S20 (S30) (S45).

한편, 상기 단계(S40)의 판단 결과, Z가 X보다 큰 것으로 판단되면, 제어수단(900)에서는 성에제거모드인 것으로 판단하여 실내측 열교환기(600)의 송풍팬(610)이 정지되도록 하여 공기측과 열교환하지 못하도록 한다.(S50)On the other hand, if it is determined in step S40 that Z is greater than X, the control means 900 determines that the defrosting mode to stop the blowing fan 610 of the indoor heat exchanger 600 to stop Prevent heat exchange with the air side (S50)

다음으로, 상기 단계(S50)를 진행한 후, 실외측 열교환기(300)의 송풍팬(310)을 정지시켜 유입되는 공기와 열교환하지 않도록 하여 실외측 열교환기(300) 표면에 생성된 성에측에만 열을 전달하여 성에 제거 역할을 수행한다.(S60)Next, after the step (S50), the frost side generated on the surface of the outdoor heat exchanger 300 by stopping the blower fan 310 of the outdoor heat exchanger 300 to avoid heat exchange with the incoming air. Only performs heat transfer to remove the frost. (S60)

상기 단계(S60)를 진행하고 나서, 실외측 열교환기(300)의 출구온도센서(301)에 의해 검출된 출구온도가 일정값보다 크지 않을 경우에는(S70) 아직도 완전하게 실내측 열교환기에 생성된 성에가 제거되지 않았음을 의미하기 때문에 단계(S40)과 단계(S50) 사이로 복귀한다.After the step S60, if the outlet temperature detected by the outlet temperature sensor 301 of the outdoor side heat exchanger 300 is not greater than a predetermined value (S70), it is still completely generated in the indoor side heat exchanger. Since the frost has not been removed, the process returns to between steps S40 and S50.

반면에 상기 단계(S60)를 진행하고 나서, 실외측 열교환기(300)의 출구온도센서(301)에 의해 검출된 출구온도가 일정값보다 클 경우에는(S70) 실외측 열교환기에 생성된 성에가 완전히 제거되었음을 의미하기 때문에 단계(S20)(S30) 사이로 복귀하는 루프를 진행한다.(S80)On the contrary, if the outlet temperature detected by the outlet temperature sensor 301 of the outdoor heat exchanger 300 is greater than a predetermined value after the step S60 is performed (S70), frost generated in the outdoor heat exchanger is generated. Since it means that it has been completely removed, the process returns to the loop between steps S20 and S30.

100 : 압축기
200 : 방향 전환수단
300 :실외측 열교환기
301 : 출구냉매온도센서
400 : 내부 열교환기
500 : 팽창밸브
600 : 실내측 열교환기
601a : 입구측 냉매 온도센서
602a : 출구측 냉매 온도센서
602b : 압력센서
610a : 내기온도감지센서
800 : 수액기100: compressor
200: direction switching means
300: outdoor heat exchanger
301: outlet refrigerant temperature sensor
400: internal heat exchanger
500: expansion valve
600: indoor side heat exchanger
601a: inlet refrigerant temperature sensor
602a: outlet temperature sensor
602b: Pressure sensor
610a: Air Temperature Sensor
800: receiver

Claims (4)

냉난방 모드중 난방모드인지를 판단하는 단계와;
상기 난방모드 판단 단계를 수행한 후에 난방모드이면 실내측 열교환기(600)에 생성된 성에를 제거하는 성에제거모드인지를 판단하는 단계와;
상기 성에제거모드 판단 단계를 수행한 후에 성에제거 모드이면 실내측 열교환기(600) 및 실외측 열교환기(300)의 송풍팬(610)(310)의 작동을 소정 시간 동안 정지시킨 다음 상기 성에제거모드로 복귀하고, 성에제거 모드가 아닌 정상모드인 경우 난방모드를 지속적으로 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 히트펌프 시스템의 성에제거방법.Determining whether the heating mode is the heating / cooling mode;
Determining whether the defrosting mode removes the frost generated in the indoor heat exchanger 600 if the heating mode is performed after the heating mode determining step;
After performing the defrost mode determination step, if the defrost mode, the operation of the blower fan 610, 310 of the indoor heat exchanger 600 and the outdoor heat exchanger 300 is stopped for a predetermined time and then the frost removal is performed. Returning to the mode, the defrosting method of the heat pump system comprising the step of continuously performing the heating mode in the normal mode other than the defrosting mode. 제 1 항에 있어서,
상기 실내측 열교환기(600) 및 실외측 열교환기(300)의 송풍팬(610)(310)의 작동을 소정 시간 동안 정지시킨 후, 팽창밸브(500)의 개도량를 소정치 증대시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 히트펌프 시스템의 성에제거방법.The method of claim 1,
After stopping the operation of the blower fan 610, 310 of the indoor heat exchanger 600 and the outdoor heat exchanger 300 for a predetermined time, further increasing the opening amount of the expansion valve 500 by a predetermined value. Defrosting method of a heat pump system comprising a. 제 1 항에 있어서,
상기 성에제거모드 판단 단계는 실내측 열교환기(600)의 입구측 냉매 온도와 실내측 열교환기(600)의 출구측 냉매 온도의 차이가 Z라고 가정하면, 소정치X＜Z＜Y를 만족할 때 성에제거모드인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 히트펌프 시스템의 성에제거방법.The method of claim 1,
In the defrost mode determining step, assuming that a difference between the inlet refrigerant temperature of the indoor heat exchanger 600 and the outlet refrigerant temperature of the indoor heat exchanger 600 is Z, a predetermined value X <Z <Y is satisfied. Defrosting method of the heat pump system, characterized in that the defrosting mode determined. 제 3 항에 있어서,
상기 Z는 (A×P)+B×(Tin-Tout)+C,
여기서, 상기 A,B는 상수(단,A＞B), Tin은 실내측 열교환기(600)의 입구측 냉매 온도, Tout는 실내측 열교환기(600)의 출구측 냉매온도, C는 보정상수,
를 만족하는 것을 특징으로 하는 히트펌프 시스템의 성에제거방법.
The method of claim 3, wherein
Z is (A x P) + B x (T in -T out ) + C,
Where A and B are constants (where A &gt; B), T in is an inlet refrigerant temperature of the indoor heat exchanger 600, T out is an outlet refrigerant temperature of the indoor heat exchanger 600, and C is Correction constant,
Defrosting method of the heat pump system, characterized in that to satisfy the.
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