KR20160055583A - 히트 펌프 - Google Patents

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박현우
윤준호
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Abstract

본 발명은 히트 펌프에 관한 것으로, 복수개의 실내기가 각각 난방 또는 냉방으로 구동될 수 있는 히트 펌프에 관한 것이다.
본 발명의 사상에 따른 히트 펌프는, 압축기와 실외 열 교환기를 포함하는 실외기, 냉방 모드 또는 난방 모드로 구동 가능하게 마련되는 복수개의 실내기, 복수개의 실내기가 각각 난방 모드 또는 냉방 모드로 동작되도록 제어하는 실내기 모드 제어부 및 실외기로부터 연결되는 제1 냉매관과 제2 냉매관과 연결되고, 실내기 모드 제어부와 연결되는 고압 가스관과 저압 가스관에 연결되며, 실내기가 구동되는 모드에 따라 제1 냉매관, 제2 냉매관, 고압 가스관, 그리고 저압 가스관의 일부 또는 전부를 선택적으로 연결시켜 냉매의 유로를 변경시키는 유로 전환 장치를 포함한다.

Description

히트 펌프{HEAT PUMP}
본 발명은 히트 펌프에 관한 것으로, 복수개의 실내기가 각각 난방 또는 냉방으로 구동될 수 있는 히트 펌프에 관한 것이다.
히트 펌프는 복수개의 실내기와 하나 이상의 실외기를 단일 배관 시스템으로 연결하여 난방과 냉방이 모두 제공된다. 히트 펌프는 저온의 열을 흡수하여 고온으로 열을 끌어 올린다는 의미로 높은 곳에서 낮은 곳으로 오는 열을 반대로 운송하는 장치이다. 히트 펌프는 냉매의 압축과 응축 및 증발의 순환과정에서 발생 및 회수되는 열을 이용하여 냉, 난방(Air to Air) 및 급탕(Air to Water)을 수행한다.
일반적으로 히트 펌프는 연결된 복수개의 실내기가 모두 동일한 운전 모드로 구동된다. 이러한 경우에 사용자들은 복수개의 실내기가 분리된 공간에 설치되더라도 각각의 실내기의 운전 모드를 조절할 수 없었다. 이에 제조사들은 복수개의 실내기가 각각 별도의 운전 모드를 갖기 위하여는 히트 펌프 사이클(Heat pump cycle)이 아닌 동시 냉난방이 가능한 별도의 히트 리커버리 사이클(Heat recovery cycle)을 가지는 공기조화기를 개발해야 했었다.
본 발명의 일 측면은 복수개의 실내기가 각각 난방 또는 냉방으로 구동될 수 있는 히트 펌프를 제공한다.
실내기 또는 실외기로 이동되는 냉매의 유로를 변경시키는 유로 전환 장치를 포함하는 히트 펌프를 제공한다.
본 발명의 사상에 따른 히트 펌프는, 압축기와 실외 열 교환기를 포함하는 실외기, 냉방 모드 또는 난방 모드로 구동 가능하게 마련되는 복수개의 실내기, 상기 복수개의 실내기가 각각 난방 모드 또는 냉방 모드로 동작되도록 제어하는 실내기 모드 제어부 및 상기 실외기로부터 연결되는 제1 냉매관과 제2 냉매관과 연결되고, 상기 실내기 모드 제어부와 연결되는 고압 가스관과 저압 가스관에 연결되며, 상기 실내기가 구동되는 모드에 따라 상기 제1 냉매관, 상기 제2 냉매관, 상기 고압 가스관, 그리고 상기 저압 가스관의 일부 또는 전부를 선택적으로 연결시켜 냉매의 유로를 변경시키는 유로 전환 장치를 포함한다.
상기 실외기는 상기 압축기, 상기 제1 냉매관 및 상기 제2 냉매관과 연결되고, 상기 압축기, 상기 제1 냉매관 및 상기 제2 냉매관 중 적어도 일부를 선택적으로 연결시키는 제1 유로 전환 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 실외기는 상기 압축기와 연결되는 어큐뮬레이터 및 상기 제1 유로 전환 밸브와 상기 어큐뮬레이터 및 상기 압축기를 순차적으로 연결시키는 순환관을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 냉매관과 상기 실외 열 교환기 및 상기 실내기 모드 제어부를 순차적으로 연결시키는 제3 냉매관을 더 포함할 수 있다.
상기 유로 전환 장치는 상기 제1 냉매관, 상기 고압 가스관 및 상기 저압 가스관과 각각 연결되고, 상기 제1 냉매관, 상기 고압 가스관 및 상기 저압 가스관 중 일부를 연결시키는 제2 유로 전환 밸브, 상기 제1 유로 전환 밸브와 상기 고압 가스관을 연결시키는 제2 냉매관에 설치된 제1 밸브 및 상기 제2 냉매관과 상기 저압 가스관을 연결시키는 연결관에 설치된 제2 밸브를 포함할 수 있다.
상기 연결관은 상기 제2 냉매관에서 상기 제1 밸브와 상기 제1 유로 전환 밸브 사이에 연결될 수 있다.
상기 유로 전환 장치는 상기 제1 유로 전환 밸브, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브를 제어하는 제어기를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 복수개의 실내기가 모두 냉방 모드로 구동되는 경우에, 상기 제1 유로 전환 밸브가 상기 압축기와 상기 제2 냉매관을 연결시키고, 상기 순환관과 상기 제1 냉매관을 연결시키도록 제어하고, 상기 제2 유로 전환 밸브가 상기 제2 냉매관과 상기 저압 가스관을 연결시키도록 제어할 수 있다.
상기 제어기는 상기 복수개의 실내기가 모두 냉방 모드로 구동되는 경우에, 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브가 모두 차단되도록 제어할 수 있다.
상기 유로 전환 장치는 상기 제1 유로 전환 밸브, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브를 제어하는 제어기를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 복수개의 실내기가 모두 난방 모드로 구동되는 경우에, 상기 제1 유로 전환 밸브가 상기 압축기와 상기 제1 냉매관을 연결시키고, 상기 순환관과 상기 제2 냉매관을 연결시키도록 제어하고, 상기 제2 유로 전환 밸브가 상기 제1 냉매관과 상기 고압 가스관을 연결시키도록 제어할 수 있다.
상기 제어기는 상기 복수개의 실내기가 모두 난방 모드로 구동되는 경우에, 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브가 모두 차단되도록 제어할 수 있다.
상기 유로 전환 장치는 상기 제1 유로 전환 밸브, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브를 제어하는 제어기를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 복수개의 실내기가 각각 난방과 냉방으로 구동되며 난방보다 냉방으로 구동되는 실내기가 많은 경우에, 상기 제1 유로 전환 밸브가 상기 압축기와 상기 제2 냉매관을 연결시키고, 상기 순환관과 상기 제1 냉매관을 연결시키도록 제어하고, 상기 제2 유로 전환 밸브가 상기 제1 냉매관과 상기 저압 가스관을 연결시키도록 제어할 수 있다.
상기 제어기는 상기 복수개의 실내기가 각각 난방과 냉방으로 구동되며 난방보다 냉방으로 구동되는 실내기가 많은 경우에, 상기 제1 밸브를 개방시키고, 상기 제2 밸브를 차단시키도록 제어할 수 있다.
상기 유로 전환 장치는 상기 제1 유로 전환 밸브, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브를 제어하는 제어기를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 복수개의 실내기가 각각 난방과 냉방으로 구동되며 냉방보다 난방으로 구동되는 실내기가 많은 경우에, 상기 제1 유로 전환 밸브가 상기 압축기와 상기 제1 냉매관을 연결시키고, 상기 순환관과 상기 제2 냉매관을 연결시키도록 제어하고, 상기 제2 유로 전환 밸브가 상기 제1 냉매관과 상기 고압 가스관을 연결시키도록 제어할 수 있다.
상기 제어기는 상기 복수개의 실내기가 각각 난방과 냉방으로 구동되며 냉방보다 난방으로 구동되는 실내기가 많은 경우에, 상기 제1 밸브를 차단시키고, 상기 제2 밸브를 개방시키도록 제어할 수 있다.
상기 제1 유로 전환 밸브와 상기 제2 유로 전환 밸브는 4방 밸브(4-way valve)로 마련될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 히트 펌프의 복수개의 실내기가 각각 난방 운전 또는 냉방 운전으로 구동될 수 있다.
실내기 또는 실외기로 이동되는 냉매의 유로를 변경시키는 유로 전환 장치가 실내기로 이동되는 냉매의 유로와 실외기로 이동되는 냉매의 유로를 변경시킴으로써 히트 펌프의 복수개의 실내기가 각각 난방 운전 또는 냉방 운전으로 구동될 수 있다.
기존의 히트 펌프 장치에 실내기 또는 실외기로 이동되는 냉매의 유로를 변경시키는 유로 전환 장치를 설치하여 히트 펌프의 복수개의 실내기가 각각 난방 운전 또는 냉방 운전으로 구동될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 히트 펌프를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 히트 펌프의 냉매 사이클을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 히트 펌프에서 복수개의 실내기가 모두 냉방 모드인 경우에 냉매의 순환을 보여주는 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 히트 펌프에서 복수개의 실내기가 모두 난방 모드인 경우에 냉매의 순환을 보여주는 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 히트 펌프에서 복수개의 실내기가 주냉방 모드인 경우에 냉매의 순환을 보여주는 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 히트 펌프에서 복수개의 실내기가 주난방 모드인 경우에 냉매의 순환을 보여주는 도면이다.
도 7은 도 2의 히트 펌프가 정지 상태에서 냉방 또는 주냉방 모드로 구동되는 경우에 실외기와 유로 전환 장치의 시간에 따른 동작을 보여주는 도면이다.
도 8은 도 2의 히트 펌프가 정지 상태에서 난방 또는 주난방 모드로 구동되는 경우에 실외기와 유로 전환 장치의 시간에 따른 동작을 보여주는 도면이다.
도 9는 도 2의 히트 펌프가 냉방 또는 주냉방 모드에서 난방 또는 주난방 모드로 구동되는 경우에 실외기와 유로 전환 장치의 시간에 따른 동작을 보여주는 도면이다.
도 10은 도 2의 히트 펌프가 난방 또는 주난방 모드에서 냉방 또는 주냉방 모드로 구동되는 경우에 실외기와 유로 전환 장치의 시간에 따른 동작을 보여주는 도면이다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 히트 펌프를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 히트 펌프의 냉매 사이클을 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 일 실시 예에 따른 히트 펌프(1)는 적어도 하나의 실외기(10)와, 복수개의 실내기(20)와, 실내기 모드 제어부(30), 그리고 유로 전환 장치(40)를 포함할 수 있다. 히트 펌프(1)는 적어도 하나의 실외기(10)와, 복수개의 실내기(20)와, 실내기 모드 제어부(30), 그리고 유로 전환 장치(40)가 냉매가 이동될 수 있도록 마련된 복수개의 관을 통해 각각 연결될 수 있다.
실외기(10)는 하나 또는 복수개로 제공될 수 있다. 도 1에서는 설명의 편의에 따라 하나의 실외기(10)만이 도시되었으나, 도 1과 달리 실외기(10)는 복수개로 제공될 수 있다.
실외기(10)는 압축기(11)와 실외 열 교환기(12)를 포함할 수 있다.
압축기(11)는 실외기(10) 내부에 설치될 수 있다. 압축기(11)는 냉매를 고압 상태로 압축할 수 있다. 압축기(11)는 냉매를 고압의 가스 상태로 압축시킬 수 있다. 압축기(11)에서 고압의 가스 상태로 압축된 가스는 복수개의 관을 따라 실외 열 교환기(12), 실내기 모드 제어부(30), 그리고 유로 전환 장치(40) 중 어느 하나로 이동될 수 있다.
실외 열 교환기(12)는 실외기(10) 내부에 설치될 수 있다. 실외 열 교환기(12)는 히트 펌프(1)의 운전 모드에 따라 액체 상태의 냉매를 기화시키는 증발기로 구동될 수 있다. 구체적으로, 실외 열 교환기(12)는 실내기(20)가 난방 운전 모드로 구동되는 경우에 증발기의 역할을 할 수 있다.
이와 달리, 실외 열 교환기(12)는 히트 펌프(1)의 운전 모드에 따라 기체 상태의 냉매를 액화시키는 응축기로 구동될 수 있다. 구체적으로, 실외 열 교환기(12)는 실내기(20)가 냉방 운전 모드로 구동되는 경우에 증발기의 역할을 할 수 있다.
실외기(10)는 제1 유로 전환 밸브(15)와 제1 냉매관(16), 제2 냉매관(17) 및 제3 냉매관(18)을 더 포함할 수 있다.
제1 유로 전환 밸브(15)는 압축기(11)와 연결될 수 있다. 제1 유로 전환 밸브(15)는 압축기(11)에서 압축된 고압의 가스 상태의 냉매를 실내기의 운전 모드에 따라 실외 열 교환기(12), 실내기 모드 제어부(30), 그리고 유로 전환 장치(40) 중 어느 하나로 이동시킬 수 있다.
제1 유로 전환 밸브(15)는 제1 냉매관(16), 제2 냉매관(17) 및 제3 냉매관(18)이 연결될 수 있다. 제1 유로 전환 밸브(15)는 4방 밸브(4-way valve)로 제공될 수 있다.
제1 냉매관(16)은 실외기(10)와 유로 전환 장치(40)를 연결시킬 수 있다. 제1 냉매관(16)은 제1 유로 전환 밸브(15)와 후술하는 유로 전환 장치(40)의 제2 유로 전환 밸브(41)를 연결시킬 수 있다. 제1 냉매관(16)은 압축기(11)에서 압축된 고압의 가스 상태의 냉매가 유로 전환 장치(40)로 이동되는 유로로서 마련될 수 있다. 또한, 제1 냉매관(16)은 유로 전환 장치(40)에서 실외기(10)로 이동되는 저압 가스 상태의 냉매가 이동되는 유로로서 마련될 수 있다.
제2 냉매관(17)은 실외기(10)와 유로 전환 장치(40)를 연결시킬 수 있다. 제2 냉매관(17)은 제1 유로 전환 밸브(15)와 후술하는 유로 전환 장치(40)의 고압 가스관(48)을 연결시킬 수 있다. 제2 냉매관(17)은 압축기(11)에서 압축된 고압의 가스 상태의 냉매가 유로 전환 장치(40)의 고압 가스관(48)으로 이동되는 유로로서 마련될 수 있다. 또한, 제2 냉매관(17)은 유로 전환 장치(40)에서 실외기(10)로 이동되는 저압 가스 상태의 냉매가 이동되는 유로로서 마련될 수 있다.
제3 냉매관(18)은 실외기(10)와 실내기 모드 제어부(30)를 연결시킬 수 있다. 제3 냉매관(18)은 제1 유로 전환 밸브(15)와 실내기 모드 제어부(30)를 연결시킬 수 있다. 제3 냉매관(18)은 제2 냉매관(17)과 실외 열 교환기(12) 및 실내기 모드 제어부(30)를 순차적으로 연결시킬 수 있다.
실외 열 교환기(12)는 제3 냉매관(18)이 연결시키는 제1 유로 전환 밸브(15)와 실내기 모드 제어부(30) 사이에 배치될 수 있다. 이로 인하여, 제3 냉매관(18)을 통해 이동되는 냉매는 실외 열 교환기(12)를 통과하면서 응축 또는 증발되어 이동될 수 있다.
제3 냉매관(18)은 실외 열 교환기(12)를 통과하면서 액화된 냉매가 실외기(10)로부터 실내기 모드 제어부(30)로 이동되는 유로로서 마련될 수 있다. 이와 달리, 제3 냉매관(18)은 실내기 모드 제어부(30)로부터 이동되는 저압 가스 상태의 냉매가 실외 열 교환기(12)로 이동되는 유로로서 마련될 수 있다. 제3 냉매관(18)은 실내기 모드 제어부(30)로부터 이동되어 실외 열 교환기(12)에서 액화된 냉매가 제1 유로 전환 밸브(15)로 이동되는 유로로서 마련될 수 있다.
실외기(10)는 어큐뮬레이터(13)와 순환관(19)를 더 포함할 수 있다.
어큐뮬레이터(13)는 압축기(11)와 제1 유로 전환 밸브(15)에 연결되도록 구성될 수 있다. 어큐뮬레이터(13)는 순환관(19)을 통해 압축기(11)와 제1 유로 전환 밸브(15)에 연결되도록 제공될 수 있다.
실내기(20)는 복수개로 제공될 수 있다. 도 1에서는 설명의 편의를 위하여 실내기(20)가 제1 실내기(21), 제2 실내기(22), 그리고 제3 실내기(23)를 포함하는 것으로 도시되었지만, 이와 달리 3개 이상의 실내기(20)를 포함할 수도 있다.
복수개의 실내기(20)는 각각 냉방 모드 또는 난방 모드로 구동될 수 있다. 복수개의 실내기(20)는 모두 냉방 모드로 구동되거나, 모두 난방 모드로 구동될 수 있다. 또한, 복수개의 실내기(20)는 일부가 냉방 모드로 구동되고, 나머지가 난방 모드로 구동되도록 마련될 수 있다. 이를 위해, 복수개의 실내기(20)는 각각 실내기 모드 제어부(30)와 연결될 수 있다. 구체적으로, 제1 실내기(21)는 제1 실내기 연결관(21a, 21b)을 통하여 실내기 모드 제어부(30)와 연결되고, 제2 실내기(22)는 제2 실내기 연결관(22a, 22b)을 통하여 실내기 모드 제어부(30)와 연결되고, 제3 실내기(23)는 제3 실내기 연결관(23a, 23b)을 통하여 실내기 모드 제어부(30)와 연결되도록 마련될 수 있다.
복수개의 실내기(20)는 각각 실내 열 교환기(미도시)와 팽창 밸브(미도시)가 마련될 수 있다. 실내 열 교환기는 실내기(20)의 모드에 따라 응축기 또는 증발기로 구동될 수 있다. 구체적으로, 실내 열 교환기는 실내기(20)가 난방 모드로 구동되면 응축기로서 역할을 할 수 있다. 또한, 실내 열 교환기는 실내기(20)가 냉방 모드로 구동되면 증발기로서 역할을 할 수 있다.
실내기 모드 제어부(30)는 실외기(10)와 실내기(20) 사이에 배치될 수 있다. 실내기 모드 제어부(30)는 적어도 하나의 실외기(10)로부터 이동되는 고압 가스 상태의 냉매 및 액화 상태의 냉매를 복수개의 실내기(20)의 구동 모드에 따라 각각의 실내기(20)로 이동시킬 수 있다. 또한, 실내기 모드 제어부(30)는 복수개의 실내기(20)로부터 이동된 저압 가스 상태의 냉매 및 액화 상태의 냉매를 실외기(10)로 이동시킬 수 있다.
실내기 모드 제어부(30)는 고압 가스관(48), 저압 가스관(49), 그리고 제3 냉매관(18)과 연결될 수 있다. 실내기 모드 제어부(30)는 실외기(10)와 고압 가스관(48), 저압 가스관(49), 그리고 제3 냉매관(18)을 통해 연결되어 냉매가 이동되도록 마련될 수 있다. 실내기 모드 제어부(30)는 고압 가스관(48)과 저압 가스관(49)을 통하여 유로 전환 장치(40)와 연결되어 냉매가 이동되도록 마련될 수 있다.
실내기 모드 제어부(30)는 제1 실내기 연결관(21a, 21b), 제2 실내기 연결관(22a, 22b), 그리고 제3 실내기 연결관(23a, 23b)과 연결될 수 있다. 제1 실내기 연결관(21a, 21b), 제2 실내기 연결관(22a, 22b), 그리고 제3 실내기 연결관(23a, 23b)은 실내기 모드 제어부(30)와 복수개의 실내기(20)를 각각 연결시켜 냉매가 이동되도록 마련될 수 있다. 제1 실내기 연결관(21a, 21b), 제2 실내기 연결관(22a, 22b), 그리고 제3 실내기 연결관(23a, 23b)은 각각의 실내기(20)의 구동 모드에 따라 고압 가스 상태의 냉매, 저압 가스 상태의 냉매, 그리고 액화 상태의 냉매가 이동되도록 마련될 수 있다.
유로 전환 장치(40)는 실외기(10)와 실내기 모드 제어부(30) 사이에 배치될 수 있다. 유로 전환 장치(40)는 실외기(10) 또는 실내기 모드 제어부(30)로 이동되는 냉매의 유로를 변경시킬 수 있다. 유로 전환 장치(40)는 실외기(10) 또는 실내기 모드 제어부(30)로 이동되는 냉매의 유로를 변경시킴으로서, 히트 펌프(1)에 마련되는 복수개의 실내기(20)가 각각 냉방 모드 또는 난방 모드로 구동되도록 제공될 수 있다.
유로 전환 장치(40)는 실외기(10)에 연결되는 제1 냉매관(16) 및 제2 냉매관(17)과 연결될 수 있다. 유로 전환 장치(40)는 실내기 모드 제어부(30)에 연결되는 고압 가스관(48) 및 저압 가스관(49)에 연결될 수 있다. 유로 전환 장치(40)는 실내기(20)가 구동되는 모드에 따라 제1 냉매관(16), 제2 냉매관(17), 고압 가스관(48), 그리고 저압 가스관(49)의 일부 또는 전부를 선택적으로 연결시켜 냉매의 유로를 변경시킬 수 있다.
유로 전환 장치(40)는 제2 유로 전환 밸브(41)와 고압 가스관(48) 및 저압 가스관(49)을 포함할 수 있다. 제2 유로 전환 밸브(41)는 제1 냉매관(16), 고압 가스관(48) 및 저압 가스관(49)과 각각 연결되도록 마련될 수 있다. 제2 유로 전환 밸브(41)는 제1 냉매관(16), 고압 가스관(48) 및 저압 가스관(49) 중 일부를 연결시키도록 구성될 수 있다. 제2 유로 전환 밸브(41)는 실내기의 구동 모드에 따라 제1 냉매관(16)과 고압 가스관(48)을 연결시키거나, 제1 냉매관(16)과 저압 가스관(49)을 연결시켜 냉매의 유로를 변경시킬 수 있다. 제2 유로 전환 밸브(41)는 4방 밸브(4-way valve)로 제공될 수 있다.
고압 가스관(48)은 제2 유로 전환 밸브(41)와 실내기 모드 제어부(30)를 연결시킬 수 있다. 고압 가스관(48)은 제2 유로 전환 밸브(41)로부터 실내기 모드 제어부(30)로 고압 가스 상태의 냉매가 이동되는 유로로서 마련될 수 있다.
고압 가스관(48)은 일측에 제2 냉매관(17)과 연결되도록 구성될 수 있다. 이를 통해, 고압 가스관(48)은 제2 냉매관(17)을 통해 이동되는 고압 가스 상태의 냉매가 실내기 모드 제어부(30)로 이동되는 유로로서 마련될 수 있다.
저압 가스관(49)은 제2 유로 전환 밸브(41)와 실내기 모드 제어부(30)를 연결시킬 수 있다. 저압 가스관(49)은 실내기 모드 제어부(30)에서 실외기(10)로 이동되는 저압 가스 상태의 냉매가 이동되는 유로로서 마련될 수 있다.
유로 전환 장치(40)는 제1 밸브(42), 제2 밸브(43), 그리고 연결관(45)을 더 포함할 수 있다.
제1 밸브(42)는 유로 전환 장치(40) 내부에서 제2 냉매관(17)에 설치될 수 있다. 제1 밸브(42)는 제2 냉매관(17)과 고압 냉매관(48)을 연결시키거나 차단시킬 수 있다. 제1 밸브(42)가 개방되면 제2 냉매관(17)과 고압 냉매관(48)이 연결되고, 제1 밸브(42)가 차단되면 제2 냉매관(17)과 고압 냉매관(48)이 연결이 차단될 수 있다.
연결관(45)은 유로 전환 장치(40) 내부에서 제2 냉매관(17)과 저압 가스관(49)을 연결시킬 수 있다. 연결관(45)에는 제2 밸브(43)가 설치될 수 있다. 제2 밸브(43)는 연결관(45)을 개폐시킬 수 있다.
제1 밸브(42)와 제2 밸브(43)는 제2 유로 전환 밸브(41)와 함께 실외기(10)로부터 실내기 모드 제어부(30)로 이동되는 냉매의 유로를 변경시킬 수 있다. 또한, 제1 밸브(42)와 제2 밸브(43)는 제2 유로 전환 밸브(41)와 함께 실내기 모드 제어부(30)로부터 실외기(10)로 이동되는 냉매의 유로를 변경시킬 수 있다.
이하에서는 상술한 히트 펌프(1)에서 실내기의 구동 모드에 따라 실외기(10), 실내기(20), 실내기 모드 제어부(30), 그리고 유로 전환 장치(40)에서 냉매의 순환되는 과정을 설명한다.
도 3은 도 2에 도시된 히트 펌프에서 복수개의 실내기가 모두 냉방 모드인 경우에 냉매의 순환을 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 복수개의 실내기(20)가 모두 냉방 모드로 구동되면, 실외기(10)에서 실내기 모드 제어부(30)로 액화 상태의 냉매가 이동된다.
압축기(11)에서 고압 가스 상태로 압축된 냉매는 제1 유로 전환 밸브(15)에서 제3 냉매관(18)으로 이동될 수 있다. 제1 유로 전환 밸브(15)는 압축기(11)와 제3 냉매관(18)을 연결시킬 수 있다. 또한, 유로 전환 장치(40)의 제1 밸브(42)가 제1 냉매관(16)을 차단하여, 고압 가스 상태로 압축된 냉매가 제1 냉매관(16)을 통해 고압 가스관(48)으로 이동되는 것을 차단할 수 있다. 이를 통해, 압축기(11)에서 고압 가스 상태로 압축된 냉매는 제3 냉매관(18)을 통하여만 실내기 모드 제어부(30) 방향으로 이동될 수 있다.
제3 냉매관(18)을 통하여 이동되는 고압 가스 상태의 냉매는 실외 열 교환기(12)로 이동될 수 있다. 실외 열 교환기(12)에서는 고압 가스 상태의 냉매가 응축되어 액화될 수 있다. 복수개의 실내기(20)가 모두 냉방 모드로 구동되면, 실외 열 교환기(12)는 응축기로 구동되어 고압 가스 상태의 냉매룰 응축하여 액화시킬 수 있다.액화된 냉매는 제3 냉매관(18)을 따라 실내기 모드 제어부(30)로 이동될 수 있다.
액화된 냉매는 실내기 모드 제어부(30)에서 각각의 실내기(21, 22, 23)로 이동될 수 있다. 액화된 냉매는 실내기 모드 제어부(30)와 각각 연결된 제1 실내기 연결관(21a), 제2 실내기 연결관(22a), 제3 실내기 연결관(23a)을 통하여 복수개의 실내기(21, 22, 23)로 이동될 수 있다. 복수개의 실내기(21, 22, 23)에서는 각각 액화된 냉매가 기화되면서 냉기가 발생될 수 있다. 이를 통해, 복수개의 실내기(21, 22, 23)는 냉방 모드로 구동될 수 있다. 냉방 모드의 복수개의 실내기(21, 22, 23)에서는 액화된 냉매가 저압 가스 상태의 냉매로 기화될 수 있다. 복수개의 실내기(21, 22, 23)에서 기화된 저압 가스 상태의 냉매는 실내기(21, 22, 23)에 각각 연결된 제1 실내기 연결관(21b), 제2 실내기 연결관(22b), 제3 실내기 연결관(23b)을 통하여 실내기 모드 제어부(30)로 이동될 수 있다.
실내기 모드 제어부(30)로 이동된 저압 가스 상태의 냉매는 저압 가스관(49)을 통하여 유로 전환 장치(40) 방향으로 이동될 수 있다. 제2 밸브(43)가 연결관(45)을 차단된 상태로 마련되므로, 저압 가스 상태의 냉매는 모두 저압 가스관(49)을 통하여 제2 유로 전환 밸브(41)로 이동될 수 있다.
복수개의 실내기(20)가 모두 냉방 모드인 경우에, 제2 유로 전환 밸브(41)는 제1 냉매관(16)과 저압 가스관(49)을 연결시킬 수 있다. 이로 인하여, 저압 가스 상태의 냉매는 저압 가스관(49)과 연결된 제1 냉매관(16)을 통해 실외기(10)로 이동될 수 있다.
저압 가스 상태의 냉매는 제1 냉매관(16)을 통해 제1 유로 전환 밸브(15)로 이동될 수 있다. 제1 유로 전환 밸브(15)는 압축기(11)와 제3 냉매관(18)을 연결시키고, 제1 냉매관(16)과 순환관(19)을 연결시키도록 구성될 수 있다. 이로 인하여, 저압 가스 상태의 냉매는 제1 냉매관(16)에 연결된 순환관(19)으로 이동될 수 있다. 저압 가스 상태의 냉매는 순환관(19)을 따라 어큐뮬레이터(13)를 통과하여 압축기(11)로 이동될 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 히트 펌프에서 복수개의 실내기가 모두 난방 모드인 경우에 냉매의 순환을 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, 복수개의 실내기(20)가 모두 난방 모드로 구동되면, 실외기(10)에서 실내기 모드 제어부(30)로 고압 가스 상태의 냉매가 이동된다.
압축기(11)에서 고압 가스 상태로 압축된 냉매는 제1 유로 전환 밸브(15)에서 제1 냉매관(16)으로 이동될 수 있다. 제1 유로 전환 밸브(15)는 압축기(11)와 제1 냉매관(16)을 연결시킬 수 있다. 고압 가스 상태로 압축된 냉매는 제1 냉매관(16)을 통하여 유로 전환 장치(40)로 이동될 수 있다. 고압 가스 상태로 압축된 냉매는 제1 냉매관(16)을 통하여 유로 전환 장치(40)의 제2 유로 전환 밸브(41)로 이동될 수 있다.
복수개의 실내기(20)가 모두 난방 모드인 상태에서, 제2 유로 전환 밸브(41)는 제1 냉매관(16)과 고압 가스관(48)을 연결시킬 수 있다. 이로 인하여, 고압 가스 상태로 압축된 냉매는 제1 냉매관(16)을 통해 고압 가스관(48)으로 이동될 수 있다. 고압 가스 상태로 압축된 냉매는 고압 가스관(48)을 따라 실내기 모드 제어부(30)로 이동될 수 있다.
고압 가스 상태로 압축된 냉매는 실내기 모드 제어부(30)에서 각각의 실내기(21, 22, 23)로 이동될 수 있다. 고압 가스 상태로 압축된 냉매는 실내기 모드 제어부(30)와 각각 연결된 제1 실내기 연결관(21a), 제2 실내기 연결관(22a), 제3 실내기 연결관(23a)을 통하여 복수개의 실내기(21, 22, 23)로 이동될 수 있다. 복수개의 실내기(21, 22, 23)에서는 각각 고압 가스 상태로 압축된 냉매가 응축되면서 액화될 수 있다. 복수개의 실내기(21, 22, 23)는 고압 가스 상태로 압축된 냉매가 응축되면서 열을 방출하여 난방 모드로 구동될 수 있다.
복수개의 실내기(21, 22, 23)에서 액화된 냉매는 실내기(21, 22, 23)에 각각 연결된 제1 실내기 연결관(21b), 제2 실내기 연결관(22b), 제3 실내기 연결관(23b)을 통하여 실내기 모드 제어부(30)로 이동될 수 있다.
실내기 모드 제어부(30)로 이동된 액화된 냉매는 제3 냉매관(18)을 통하여 실외기(10)로 이동될 수 있다. 액화된 냉매는 제3 냉매관(18)을 따라 실외 열 교환기(12)로 이동될 수 있다. 실외 열 교환기(12)에서 액화 냉매는 증발되어 저압 가스 상태의 냉매로 변환될 수 있다. 복수개의 실내기(20)가 모두 난방 모드인 상태에서, 실외 열 교환기(12)는 증발기로서 구동될 수 있다. 실외 열 교환기(12)에서 증발된 저압 가스 상태의 냉매는 제3 냉매관(18)을 따라 제1 유로 전환 밸브(15)로 이동될 수 있다.
복수개의 실내기(20)가 모두 난방 모드인 상태에서, 제1 유로 전환 밸브(15)는 압축기(11)와 제1 냉매관(16)을 연결시키고, 제3 냉매관(18)과 순환관(19)을 연결시키도록 구성될 수 있다. 이로 인하여, 제3 냉매관(18)을 따라 제1 유로 전환 밸브(15)로 이동된 저압 가스 상태의 냉매는 순환관(19)으로 이동될 수 있다. 저압 가스 상태의 냉매는 순환관(19)을 따라 어큐뮬레이터(13)를 통과하여 압축기(11)로 이동될 수 있다.
도 5는 도 2에 도시된 히트 펌프에서 복수개의 실내기가 주냉방 모드인 경우에 냉매의 순환을 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, 복수개의 실내기(20)가 각각 난방 모드와 냉방 모드로 구동되고, 냉방 모드의 실내기(20)가 난방 모드의 실내기(20)보다 많이 제공되는 경우에(이하에서는 주냉방 모드로 정의한다.) 실외기(10)에서 실내기 모드 제어부(30)로 고압 가스 상태의 냉매와 액화된 냉매가 동시에 이동될 수 있다.
제1 유로 전환 밸브(15)는 압축기(11)와 제3 냉매관(18)을 연결시킬 수 있다. 압축기(11)에서 고압 가스 상태로 압축된 냉매는 제1 유로 전환 밸브(15)에서 제3 냉매관(18)으로 이동될 수 있다. 제3 냉매관(18)으로 이동된 고압 가스 상태의 냉매 중에서 일부는 제3 냉매관(18)을 따라 실외 열 교환기(12)로 이동될 수 있다. 또한, 제3 냉매관(18)으로 이동된 고압 가스 상태의 냉매 중에서 나머지 일부는 제3 냉매관(18)에 연결된 제2 냉매관(17)을 따라 유로 전환 장치(40)로 이동될 수 있다.
실외 열 교환기(12)로 이동된 고압 가스 상태의 냉매는 응축되어 액화될 수 있다. 이때, 실외 열 교환기(12)는 고압 가스 상태의 냉매를 응축시키는 응축기로 구동될 수 있다. 실외 열 교환기(12)에서 액화된 냉매는 제3 냉매관(18)을 따라 실내기 모드 제어부(30)로 이동될 수 있다.
제2 냉매관(17)을 따라 유로 전환 장치(40)로 이동된 고압 가스 상태의 냉매는 고압 가스관(48)으로 이동된다. 이때 유로 전환 장치(40)의 제1 밸브(42)는 개방된 상태로 제공되고, 제2 밸브(43)는 차단된 상태로 제공될 수 있다. 이로 인하여, 제2 냉매관(17)을 따라 이동된 고압 가스 상태의 냉매는 제2 냉매관(17)에 연결된 고압 가스관(48)으로 이동되고, 고압 가스관(48)을 따라 실내기 모드 제어부(30)로 이동될 수 있다.
실내기 모드 제어부(30)로 이동된 고압 가스 상태의 냉매와 액화된 냉매는 각각 실내기(20)의 모드에 따라 상이하게 이동될 수 있다. 고압 가스 상태의 냉매는 난방 모드로 구동되는 실내기(23)로 이동될 수 있다. 고압 가스 상태의 냉매는 제3 실내기 연결관(23a)을 통하여 실내기(23)로 이동되고, 실내기(23)에서 응축되어 열을 방출시킬 수 있다. 실내기(23)에서 응축되어 액화된 냉매는 제3 실내기 연결관(23b)을 통하여 실내기 모드 제어부(30)로 이동될 수 있다.
액화된 냉매는 냉방 모드로 구동되는 실내기(21, 22)로 이동될 수 있다. 액화된 냉매는 제1 실내기 연결관(21a)과 제2 실내기 연결관(22a)을 통하여 각각 실내기(21, 22)로 이동될 수 있다. 액화된 냉매는 실내기(21, 22)에서 증발되어 냉기를 방출시킬 수 있다. 실내기(21, 22)에서 증발된 냉매는 저압 가스 상태로 제1 실내기 연결관(21b)과 제2 실내기 연결관(22b)을 통하여 실내기 모드 제어부(30)로 이동될 수 있다.
실내기 모드 제어부(30)로 이동된 저압 가스 상태의 냉매는 저압 가스관(49)을 따라 유로 전환 장치(40)로 이동될 수 있다. 유로 전환 장치(40)의 제2 밸브(43)는 차단된 상태로 제공되어, 저압 가스 상태의 냉매는 모두 저압 가스관(49)을 따라 제2 유로 전환 밸브(41)로 이동될 수 있다. 이와 달리, 실내기 모드 제어부(30)로 이동된 액화 냉매는 다시 실내기(20)로 이동될 수 있다.
제2 유로 전환 밸브(41)는 제1 냉매관(16)과 저압 가스관(49)이 연결되도록 마련될 수 있다. 이로 인하여, 저압 가스관(49)을 통해 이동된 저압 가스 상태의 냉매가 제1 냉매관(16)으로 이동될 수 있다. 저압 가스 상태의 냉매는 제1 냉매관(16)을 따라 실외기(10)로 이동될 수 있다. 저압 가스 상태의 냉매는 제1 냉매관(16)을 따라 실외기(10) 내부의 제1 유로 전환 밸브(15)로 이동될 수 있다.
제1 유로 전환 밸브(15)는 주냉방 모드에서 압축기(11)와 제3 냉매관(18)이 연결되고, 제1 냉매관(16)과 순환관(19)이 연결되도록 제공될 수 있다. 이를 통해, 제1 냉매관(16)을 따라 이동된 저압 가스 상태의 냉매는 순환관(19)으로 이동될 수 있다. 저압 가스 상태의 냉매는 순환관(19)을 따라 어큐뮬레이터(13)를 통과하여 압축기(11)로 이동될 수 있다.
도 6은 도 2에 도시된 히트 펌프에서 복수개의 실내기가 주난방 모드인 경우에 냉매의 순환을 보여주는 도면이다.
도 6을 참조하면, 복수개의 실내기(20)가 각각 난방 모드와 냉방 모드로 구동되고, 냉방 모드의 실내기(20)가 난방 모드의 실내기(20)보다 적게 제공되는 경우에(이하에서는 주난방 모드로 정의한다.) 실외기(10)에서 실내기 모드 제어부(30)로 고압 가스 상태의 냉매가 이동될 수 있다.
주난방 모드에서 제1 유로 전환 밸브(15)는 압축기(11)와 제1 냉매관(16)을 연결시킬 수 있다. 압축기(11)에서 고압 가스 상태로 압축된 냉매는 제1 유로 전환 밸브(15)에서 제1 냉매관(16)으로 이동될 수 있다. 고압 가스 상태의 냉매는 제1 냉매관(16)을 따라 유로 전환 장치(40)로 이동될 수 있다. 고압 가스 상태의 냉매는 제1 냉매관(16)을 따라 유로 전환 장치(40)의 제2 유로 전환 밸브(41)로 이동될 수 있다.
주난방 모드에서 제2 유로 전환 밸브(41)는 제1 냉매관(16)과 고압 가스관(48)이 연결되도록 마련될 수 있다. 제1 냉매관(16)을 통해 이동된 고압 가스 상태의 냉매는 제2 유로 전환 밸브(41)에 연결된 고압 가스관(48)으로 이동될 수 있다. 고압 가스 상태의 냉매는 고압 가스관(48)을 따라 실내기 모드 제어부(30)로 이동될 수 있다.
실내기 모드 제어부(30)로 이동된 고압 가스 상태의 냉매는 각각 실내기(20)의 모드에 따라 상이하게 이동될 수 있다. 고압 가스 상태의 냉매는 난방 모드로 구동되는 실내기(21, 22)로 이동될 수 있다. 고압 가스 상태의 냉매는 제1 실내기 연결관(21a)과 제2 실내기 연결관(22a)을 통하여 각각 실내기(21, 22)로 이동될 수 있다. 실내기(21, 22)는 고압 가스 상태의 냉매가 응축되면서 열을 방출시킬 수 있다. 실내기(21, 22)에서 압 가스 상태의 냉매가 응축되면서 액회될 수 있다. 액화된 냉매는 제1 실내기 연결관(21b)과 제2 실내기 연결관(22b)을 통하여 실내기 모드 제어부(30)로 이동될 수 있다.
실내기 모드 제어부(30)로 이동된 액화된 냉매는 제3 실내기 연결관(23a)을 통하여 냉방 모드의 실내기(23)로 이동될 수 있다. 실내기(23)에서는 액화된 냉매가 증발되면서 냉기를 방출시킬 수 있다. 액화된 냉매는 실내기(23)에서 증발되면서 저압 가스 상태로 변환될 수 있다. 저압 가스 상태의 냉매는 제3 실내기 연결관(23b)을 통하여 실내기 모드 제어부(30)로 이동될 수 있다.
실내기 모드 제어부(30)로 이동된 저압 가스 상태의 냉매와 액화된 냉매는 각각 저압 가스관(49)과 제3 냉매관(18)을 통하여 실외기(10) 방향으로 이동될 수 있다.
저압 가스 상태의 냉매는 저압 가스관(49)을 통해 유로 전환 장치(40)로 이동될 수 있다. 주난방 모드에서 제1 밸브(42)는 차단되고, 제2 밸브(43)는 개방되도록 제공될 수 있다. 이에 따라, 저압 가스 상태의 냉매는 저압 가스관(49)과 연결관(45) 그리고 제2 냉매관(17)으로 순차적으로 이동될 수 있다. 저압 가스 상태의 냉매는 제2 냉매관(17)을 따라 실외기(10)로 이동될 수 있다. 저압 가스 상태의 냉매는 제2 냉매관(17)을 따라 실외기(10)의 제1 유로 전환 밸브(15)로 이동될 수 있다.
액화된 냉매는 제3 냉매관(18)을 통하여 실외기(10)로 이동될 수 있다. 액화된 냉매는 제3 냉매관(18)을 통하여 실외기(10)의 실외 열 교환기(12)로 이동될 수 있다. 실외 열 교환기(12)에서 액화된 냉매는 증발되어 저압 가스 상태의 냉매로 변환될 수 있다. 주난방 모드에서 실외 열 교환기(12)는 증발기로서 구동될 수 있다. 실외 열 교환기(12)에서 생성된 저압 가스 상태의 냉매는 제3 냉매관(18)을 통하여 제1 유로 전환 밸브(15)로 이동될 수 있다. 제2 냉매관(17)을 따라 이동된 저압 가스 상태의 냉매와 제3 냉매관(18)을 통하여 이동된 저압 가스 상태의 냉매는 함께 제1 유로 전환 밸브(15)로 이동될 수 있다.
주난방 모드에서 제1 유로 전환 밸브(15)는 제3 냉매관(18)과 순환관(19)가 연결되도록 제공될 수 있다. 이를 통해 제3 냉매관(18)을 통하여 이동된 저압 가스 상태의 냉매가 제1 유로 전환 밸브(15)에서 순환관(19)으로 이동될 수 있다. 저압 가스 상태의 냉매는 순환관(19)을 따라 어큐뮬레이터(13)를 통과하여 압축기(11)로 이동될 수 있다.
이하에서는 상술한 히트 펌프(1)가 냉방, 난방, 주냉방 그리고 주난방 모드로 동작되는 경우에 실외기(10)와 유로 전환 장치(40)의 시간에 따른 동작을 상세히 설명한다.
도 7은 도 2의 히트 펌프가 정지 상태에서 냉방 또는 주냉방 모드로 구동되는 경우에 실외기와 유로 전환 장치의 시간에 따른 동작을 보여주는 도면이다.
도 7을 참조하면, 히트 펌프(1)가 정지 상태에서 냉방 모드로 구동되면, 압축기(11)가 구동될 수 있다. 이때 제1 유로 전환 밸브(15)는 압축기(11)와 제3 냉매관(18)을 연결시키고, 제1 냉매관(16)과 순환관(19)을 연결시킨 상태로 유지될 수 있다. 제2 유로 전환 밸브(41)는 제1 냉매관(16)과 저압 가스관(49)을 연결시킨 상태로 유지될 수 있다. 제1 밸브(42), 제2 밸브(43)는 차단된 상태가 유지될 수 있다.
또한, 히트 펌프(1)가 정지 상태에서 주냉방 모드로 구동되면 압축기(11)가 구동되고, 제1 유로 전환 밸브(15)와 제2 유로 전환 밸브(41), 제2 밸브(43)은 차단된 상태가 유지되고, 제1 밸브(42)는 난방 모드로 구동되는 일부 실내기(20)의 신호에 따라 개방될 수 있다.
도 8은 도 2의 히트 펌프가 정지 상태에서 난방 또는 주난방 모드로 구동되는 경우에 실외기와 유로 전환 장치의 시간에 따른 동작을 보여주는 도면이다.
도 8을 참조하면, 히트 펌프(1)가 정지 상태에서 난방 모드로 구동되면, 제2 밸브(43)가 먼저 개방된 이후에 압축기(11)가 구동될 수 있다. 압축기(11)의 구동과 함께 제1 유로 전환 밸브(15)는 압축기(11)와 제1 냉매관(16)이 연결되고, 제3 냉매관(18)과 순환관(19)이 연결된 상태로 절환될 수 있다. 또한, 제2 유로 전환 밸브(41)는 압축기(11)의 구동과 함께 제1 냉매관(16)과 고압 가스관(48)이 연결된 상태로 절환될 수 있다.
압축기(11)가 구동된 이후에 제2 밸브(43)는 일정 시간 개방된 상태를 유지하다가 차단된 상태로 변환될 수 있다. 이와 같이, 압축기(11) 구동 이전에 제2 밸브(43)는 일정 시간 개방된 상태로 유지되면 제2 유로 전환 밸브(41)의 압력 차이를 용이하게 형성할 수 있고, 이로 인하여 제2 유로 전환 밸브(41)의 절환 신뢰성이 향상될 수 있다.
또한, 히트 펌프(1)가 정지 상태에서 주난방 모드로 구동되면 제2 밸브(43)가 먼저 개방된 이후에 압축기(11)가 구동될 수 있다. 압축기(11)의 구동과 함께 제1 유로 전환 밸브(15)는 압축기(11)와 제1 냉매관(16)이 연결되고, 제3 냉매관(18)과 순환관(19)이 연결된 상태로 절환될 수 있다. 또한, 제2 유로 전환 밸브(41)는 압축기(11)의 구동과 함께 제1 냉매관(16)과 고압 가스관(48)이 연결된 상태로 절환될 수 있다. 제2 밸브(43)는 냉방 모드로 구동되는 일부 실내기(20)의 신호에 따라 개방될 수 있다.
도 9는 도 2의 히트 펌프가 냉방 또는 주냉방 모드에서 난방 또는 주난방 모드로 구동되는 경우에 실외기와 유로 전환 장치의 시간에 따른 동작을 보여주는 도면이다.
도 9를 참조하면, 히트 펌프(1)가 냉방 또는 주냉방 모드에서 난방 또는 주난방 모드로 구동되면, 구동중인 압축기(11)의 운전 주파수가 하강하고, 이와 동시에 제1 밸브(42)가 개방될 수 있다. 제1 밸브(42)가 개방된 이후에 제2 유로 전환 밸브(41)는 제1 냉매관(16)과 저압 가스관(49)을 연결시킨 상태에서 제1 냉매관(16)과 고압 가스관(48)이 연결된 상태로 절환될 수 있다.
제2 유로 전환 밸브(41)가 절환된 이후에 제1 유로 전환 밸브(15)가 압축기(11)와 제3 냉매관(18)을 연결되고 제1 냉매관(16)과 순환관(19)을 연결된 상태에서, 압축기(11)와 제1 냉매관(16)이 연결되고, 제3 냉매관(18)과 순환관(19)이 연결된 상태로 절환될 수 있다.
제1 유로 전환 밸브(15)가 절환됨과 동시에 제2 밸브(43)도 개방될 수 있다. 제1 유로 전환 밸브(15)가 절환되고, 제2 밸브(43)가 개방된 이후에, 제1 밸브(42)가 차단되고 이와 동시에 압축기(11)의 회전 주파수가 상승될 수 있다. 상술한 구동으로 인하여, 히트 펌프(1)가 냉방 또는 주냉방 모드에서 난방 또는 주난방 모드로 구동될 수 있고, 제2 유로 전환 밸브(41)의 압력 차이를 용이하게 형성할 수 있고, 이로 인하여 제2 유로 전환 밸브(41)의 절환 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 10은 도 2의 히트 펌프가 난방 또는 주난방 모드에서 냉방 또는 주냉방 모드로 구동되는 경우에 실외기와 유로 전환 장치의 시간에 따른 동작을 보여주는 도면이다.
도 10을 참조하면, 히트 펌프(1)가 난방 또는 주난방 모드에서 냉방 또는 주냉방 모드로 구동되면, 구동중인 압축기(11)의 운전 주파수가 일정하게 하강될 수 있다. 압축기(11)의 운전 주파수가 하강된 이후에 개방된 상태의 제2 밸브(43)가 차단될 수 있다.
제2 밸브(43)가 차단된 이후에 제1 유로 전환 밸브(15)는 압축기(11)와 제1 냉매관(16)이 연결되고 제3 냉매관(18)과 순환관(19)이 연결된 상태에서, 압축기(11)와 제3 냉매관(18)을 연결되고 제1 냉매관(16)과 순환관(19)을 연결된 상태로 절환될 수 있다.
제1 유로 전환 밸브(15)와 동시에 제2 유로 전환 밸브(41)도 절환될 수 있다. 제2 유로 전환 밸브(41)는 제1 냉매관(16)과 고압 가스관(48)이 연결된 상태에서 제1 냉매관(16)과 저압 가스관(49)을 연결시킨 상태로 절환될 수 있다.
제1 유로 전환 밸브(15)와 제2 유로 전환 밸브(41)가 절환된 이후에 압축기(11)의 운전 주파수가 일정하게 상승될 수 있고, 이와 동시에 차단된 상태의 제1 밸브(42)가 개방될 수 있다. 상술한 구동으로 인하여, 히트 펌프(1)가 난방 또는 주난방 모드에서 냉방 또는 주냉방 모드로 구동될 수 있고, 제2 유로 전환 밸브(41)의 압력 차이를 용이하게 형성할 수 있고, 이로 인하여 제2 유로 전환 밸브(41)의 절환 신뢰성이 향상될 수 있다.
이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
1 : 히트 펌프 10 : 실외기
11 : 압축기 12 : 실외 열 교환기
15 : 제1 유로 전환 밸브 16 : 제1 냉매관
17 : 제2 냉매관 18 : 제3 냉매관
20 : 실내기 30 : 실내기 모드 제어부
40 : 유로 전환 장치 41 : 제2 유로 전환 밸브
42 : 제1 밸브 43 : 제2 밸브
45 : 연결관 48 : 고압 가스관
49 : 저압 가스관

Claims (15)

  1. 압축기와 실외 열 교환기를 포함하는 실외기;
    냉방 모드 또는 난방 모드로 구동 가능하게 마련되는 복수개의 실내기;
    상기 복수개의 실내기가 각각 난방 모드 또는 냉방 모드로 동작되도록 제어하는 실내기 모드 제어부; 및
    상기 실외기에 연결되는 제1 냉매관 및 제2 냉매관과 연결되고, 상기 실내기 모드 제어부에 연결되는 고압 가스관 및 저압 가스관에 연결되며, 상기 실내기가 구동되는 모드에 따라 상기 제1 냉매관, 상기 제2 냉매관, 상기 고압 가스관, 그리고 상기 저압 가스관의 일부 또는 전부를 선택적으로 연결시켜 냉매의 유로를 변경시키는 유로 전환 장치;을 포함하는 히트 펌프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실외기는 상기 압축기, 상기 제1 냉매관 및 상기 제2 냉매관과 연결되고, 상기 압축기, 상기 제1 냉매관 및 상기 제2 냉매관 중 적어도 일부를 선택적으로 연결시키는 제1 유로 전환 밸브;를 더 포함하는 히트 펌프.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 실외기는 상기 압축기와 연결되는 어큐뮬레이터; 및
    상기 제1 유로 전환 밸브와 상기 어큐뮬레이터 및 상기 압축기를 순차적으로 연결시키는 순환관;을 더 포함하는 히트 펌프.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 냉매관과 상기 실외 열 교환기 및 상기 실내기 모드 제어부를 순차적으로 연결시키는 제3 냉매관;을 더 포함하는 히트 펌프.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 유로 전환 장치는
    상기 제1 냉매관, 상기 고압 가스관 및 상기 저압 가스관과 각각 연결되고, 상기 제1 냉매관, 상기 고압 가스관 및 상기 저압 가스관 중 일부를 연결시키는 제2 유로 전환 밸브;
    상기 제1 유로 전환 밸브와 상기 고압 가스관을 연결시키는 제2 냉매관에 설치된 제1 밸브; 및
    상기 제2 냉매관과 상기 저압 가스관을 연결시키는 연결관에 설치된 제2 밸브;를 포함하는 히트 펌프.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 연결관은 상기 제2 냉매관에서 상기 제1 밸브와 상기 제1 유로 전환 밸브 사이에 연결되는 히트 펌프.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 유로 전환 장치는 상기 제1 유로 전환 밸브, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브를 제어하는 제어기를 더 포함하고,
    상기 복수개의 실내기가 모두 냉방 모드로 구동되는 경우에,
    상기 제어기는 상기 제1 유로 전환 밸브가 상기 압축기와 상기 제2 냉매관을 연결시키고, 상기 순환관과 상기 제1 냉매관을 연결시키도록 제어하고,
    상기 제2 유로 전환 밸브가 상기 제2 냉매관과 상기 저압 가스관을 연결시키도록 제어하는 히트 펌프.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수개의 실내기가 모두 냉방 모드로 구동되는 경우에,
    상기 제어기는 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브가 모두 차단되도록 제어하는 히트 펌프.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 유로 전환 장치는 상기 제1 유로 전환 밸브, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브를 제어하는 제어기를 더 포함하고,
    상기 복수개의 실내기가 모두 난방 모드로 구동되는 경우에,
    상기 제어기는 상기 제1 유로 전환 밸브가 상기 압축기와 상기 제1 냉매관을 연결시키고, 상기 순환관과 상기 제2 냉매관을 연결시키도록 제어하고,
    상기 제2 유로 전환 밸브가 상기 제1 냉매관과 상기 고압 가스관을 연결시키도록 제어하는 히트 펌프.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수개의 실내기가 모두 난방 모드로 구동되는 경우에,
    상기 제어기는 상기 제1 밸브와 상기 제2 밸브가 모두 차단되도록 제어하는 히트 펌프.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 유로 전환 장치는 상기 제1 유로 전환 밸브, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브를 제어하는 제어기를 더 포함하고,
    상기 복수개의 실내기가 각각 난방과 냉방으로 구동되며 난방보다 냉방으로 구동되는 실내기가 많은 경우에,
    상기 제어기는 상기 제1 유로 전환 밸브가 상기 압축기와 상기 제2 냉매관을 연결시키고, 상기 순환관과 상기 제1 냉매관을 연결시키도록 제어하고,
    상기 제2 유로 전환 밸브가 상기 제1 냉매관과 상기 저압 가스관을 연결시키도록 제어하는 히트 펌프.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수개의 실내기가 각각 난방과 냉방으로 구동되며 난방보다 냉방으로 구동되는 실내기가 많은 경우에,
    상기 제어기는 상기 제1 밸브를 개방시키고, 상기 제2 밸브를 차단시키도록 제어하는 히트 펌프.
  13. 제6항에 있어서,
    상기 유로 전환 장치는 상기 제1 유로 전환 밸브, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브를 제어하는 제어기를 더 포함하고,
    상기 복수개의 실내기가 각각 난방과 냉방으로 구동되며 냉방보다 난방으로 구동되는 실내기가 많은 경우에,
    상기 제어기는 상기 제1 유로 전환 밸브가 상기 압축기와 상기 제1 냉매관을 연결시키고, 상기 순환관과 상기 제2 냉매관을 연결시키도록 제어하고,
    상기 제2 유로 전환 밸브가 상기 제1 냉매관과 상기 고압 가스관을 연결시키도록 제어하는 히트 펌프.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 복수개의 실내기가 각각 난방과 냉방으로 구동되며 냉방보다 난방으로 구동되는 실내기가 많은 경우에,
    상기 제어기는 상기 제1 밸브를 차단시키고, 상기 제2 밸브를 개방시키도록 제어하는 히트 펌프.
  15. 제6항에 있어서,
    상기 제1 유로 전환 밸브와 상기 제2 유로 전환 밸브는 4방 밸브(4-way valve)로 마련되는 히트 펌프.
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