KR20180069489A - 공기 조화기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기는, 냉매를 압축하는 압축기; 압축기의 흡입유로 및 토출유로에 각각 연결된 유로절환장치; 유로절환장치와 연결된 실내열교환기; 실내열교환기와 제1유로로 연결된 제1실외 열교환기; 제1실외 열교환기와 제2유로로 연결되며, 유로절환장치와 제3유로로 연결된 제2실외 열교환기; 제1유로와 제2유로를 연결하는 제1연결유로에 설치된 제1개폐밸브; 제2유로와 제3유로를 연결하는 제2연결유로에 설치된 제2개폐밸브; 및 제2유로에 설치된 제3개폐밸브를 포함할 수 있다. 제3개폐밸브는, 제2유로와 제1연결유로가 연결된 제1연결부 및 제2유로와 제2연결유로가 연결된 제2연결부 사이에 설치될 수 있다. 제1실외 열교환기 및 제2실외 열교환기는 공기 흡입구가 형성된 실외 유닛에 배치되고, 제1실외 열교환기는 공기 흡입구와 제2실외 열교환기 사이에 배치될 수 있다.

Description

공기 조화기{Air Conditioner}
본 발명은 공기 조화기에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 복수의 실외 열교환기 중 일부는 제상운전을 수행하고 다른 일부는 난방운전을 수행할 수 있는 공기 조화기에 관한 것이다.
일반적으로 공기 조화기는 압축기, 실외열교환기, 팽창기구 및 실내 열교환기를 포함하는 냉동 사이클을 이용하여 실내를 냉방 또는 난방시키는 장치이다. 즉 실내를 냉방시키는 냉방기, 실내를 난방시키는 난방기로 구성될 수 있다. 그리고 실내를 냉방 또는 난방시키는 냉난방 겸용 공기 조화기로 구성될 수도 있다.
상기 공기 조화기가 냉난방 겸용 공기 조화기로 구성되는 경우, 냉방운전과 난방운전에 따라 압축기에서 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 사방밸브를 포함하여 구성된다. 즉 냉방운전시 압축기에서 압축된 냉매는 사방밸브를 통과하여 실외열교환기로 유동을 하고 실외열교환기는 응축기 역할을 한다. 그리고 실외열교환기에서 응축된 냉매는 팽창기구에서 팽창된 후, 실내열교환기로 유입된다. 이때 실내열교환기는 증발기로 작용을 하게 되고, 실내열교환기에서 증발된 냉매는 다시 사방밸브를 통과하여 압축기로 유입된다.
한편, 난방운전시 압축기에서 압축된 냉매는 사방밸브를 통과하여 실내열교환기로 유동을 하고 실내열교환기는 응축기 역할을 한다. 그리고 실내열교환기에서 응축된 냉매는 팽창기구에서 팽창된 후, 실외열교환기로 유입된다. 이때 실외열교환기는 증발기로 작용을 하게 되고, 실외열교환기에서 증발된 냉매는 다시 사방밸브를 통과하여 압축기로 유입된다.
겨울철에 상기와 같은 공기 조화기의 난방운전시에 증발기로 작용하는 실외열교환기의 표면에는 응결 현상에 의해 물이 생성된다. 이 경우, 실외열교환기 표면에 생성된 응축수가 결빙되는 착상 현상에 의해 실외공기의 원활한 흐름 및 열교환을 방해하여 난방 성능이 저하된다.
따라서 착상된 응축수를 제거하기 위해서 난방운전 도중 난방운전을 정지하고, 냉동사이클을 역사이클(즉, 냉방운전)로 운전시키면, 실외 열교환기로는 고온고압의 냉매가 통과하고, 실외 열교환기 표면의 결빙은 이 냉매의 열에 의해 녹게 된다. 그러나 상기와 같이 역사이클로 제상운전을 수행하는 경우 실내의 난방을 정지하여야 하는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 실외 열교환기를 상/하부로 나누어 압축된 고온의 냉매를 상부 열교환기로 보내 상부를 먼저 제상하고, 이후 하부 열교환기를 동일하게 제상시켜 제상과 난방을 동시에 가능하도록 하였다. 그러나, 상기와 같은 실외 열교환기 상/하 분할 방식을 취하는 경우, 상부에서 녹은 물이 하부 열교환기로 낙하하여 하부의 차가운 열교환기 표면에 다시 얼어 붙어 누적 결빙이 발생하게 된다. 또한, 누적 결빙이 발생하면 제상 운전을 하여도 완전히 녹지 않고 운전 시간이 경과할수록 결빙이 증가하여 난방 능력이 감소하는 문제가 발생하였다.
KR 10-2010-0088378 A (2010.08.09. 공개)
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는 제상시에도 연속적인 난방이 가능한 공기 조화기를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 분할 제상시에 누적 결빙이 발생하지 않도록 하는 공기 조화기를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기는, 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기의 흡입유로 및 토출유로에 각각 연결된 유로절환장치; 상기 유로절환장치와 연결된 실내열교환기; 상기 실내열교환기와 제1유로로 연결된 제1실외 열교환기; 상기 제1실외 열교환기와 제2유로로 연결되며, 상기 유로절환장치와 제3유로로 연결된 제2실외 열교환기; 상기 제1유로와 제2유로를 연결하는 제1연결유로에 설치된 제1개폐밸브; 상기 제2유로와 제3유로를 연결하는 제2연결유로에 설치된 제2개폐밸브; 및 상기 제2유로에 설치된 제3개폐밸브를 포함할 수 있다. 상기 제3개폐밸브는, 상기 제2유로와 상기 제1연결유로가 연결된 제1연결부 및 상기 제2유로와 상기 제2연결유로가 연결된 제2연결부 사이에 설치될 수 있다. 상기 제1실외 열교환기 및 제2실외 열교환기는 공기 흡입구가 형성된 실외 유닛에 배치되고, 상기 제1실외 열교환기는 상기 공기 흡입구와 상기 제2실외 열교환기 사이에 배치될 수 있다.
이에 의하면, 제1실외 열교환기와 제2실외 열교환기가 분리되어 어느 하나는 제상운전을 수행하고, 다른 하나는 난방운전을 수행하여 연속적인 난방이 이뤄질 수 있다. 또한, 제1실외 열교환기 표면에서 낙하한 물이 제2실외 열교환기로 낙하하지 않아 누적 결빙이 방지될 수 있다.
상기 제1실외 열교환기와 상기 제2실외 열교환기는 서로 나란하게 배치될 수 있다.
분할 제상 모드 시, 상기 제1실외 열교환기는 제상을 수행하고, 상기 제2실외 열교환기는 증발기로 작동할 수 있다.
이에 의하면, 착상량이 많은 제1실외 열교환기를 제상하여 착상 방지 및 제상 효과를 얻을 수 있고, 제1실외 열교환기에서 데워진 공기로 인해 제2실외 열교환기의 착상이 방지되고 증발 성능이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기는, 상기 제1유로에 설치된 제1실외 팽창기구; 및 상기 제2유로에 설치된 제2실외 팽창기구를 더 포함할 수 있다.
상기 제1실외 팽창기구는 상기 제1유로와 상기 제1연결유로가 연결된 제3연결부 및 상기 제1실외 열교환기 사이에 배치되고, 상기 제2실외 팽창기구는 상기 제1연결부 및 상기 제2실외 열교환기 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기는, 상기 제1유로에 설치된 실내 팽창기구를 더 포함할 수 있다.
상기 실내 팽창기구는 상기 실내열교환기 및 상기 제3연결부 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기는, 난방 모드시, 상기 토출유로 및 실내 열교환기가 연통되고 상기 흡입유로 및 제3유로가 연통되도록 상기 유로 절환장치를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 일반 난방 모드 시, 상기 제1개폐밸브 및 제2개폐밸브는 오픈시키고 상기 제3개폐밸브는 클로즈 시킬 수 있다.
상기 제어부는, 분할 제상 모드 시, 상기 제1개폐밸브 및 제2개폐밸브는 클로즈 시키고 상기 제3개폐밸브는 오픈 시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기는, 상기 제1유로에 설치된 제1실외 팽창기구; 및 상기 제2유로에 설치된 제2실외 팽창기구를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 분할 제상 모드 시, 상기 제1실외 팽창기구는 풀 오픈 시키고 상기 제2실외 팽창기구는 설정 개도로 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기는, 냉방 모드시, 상기 흡입유로 및 실내 열교환기가 연통되고 상기 제3유로 및 토출유로가 연통되도록 상기 유로 절환장치를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 일반 냉방 모드 시, 상기 제1개폐밸브 및 제2개폐밸브는 클로즈 시키고 상기 제3개폐밸브는 오픈 시킬 수 있다.
상기 제어부는, 전 제상 모드 시, 상기 제1개폐밸브 및 제2개폐밸브는 오픈 시키고 상기 제3개폐밸브는 클로즈 시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기는, 상기 제1유로에 설치된 제1실외 팽창기구; 및 상기 제2유로에 설치된 제2실외 팽창기구를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 전 제상 모드 시, 상기 제1실외 팽창기구 및 제2실외 팽창기구를 풀 오픈 시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기는, 외기의 온도를 측정하는 공기 온도센서; 상기 제1실외 열교환기에 배치된 제1온도센서; 상기 제2실외 열교환기에 배치된 제2온도센서; 및 상기 공기 온도센서, 제1온도센서 및 제2온도센서의 측정 온도를 전달받는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 공기 온도센서의 측정온도와 상기 제1온도센서의 측정온도의 차이가 기설정된 제상 돌입 온도보다 크면, 상기 제어부는 분할 제상 모드로 진입할 수 있다.
상기 제1온도센서의 측정온도가 기설정된 제상 해제 온도보다 높으면, 상기 제어부는 분할 제상 모드를 해제할 수 있다.
상기 공기 온도센서의 측정온도와 상기 제2온도센서의 측정온도의 차이가 기설정된 제상 돌입 온도보다 크면, 상기 제어부는 전 제상 모드로 진입할 수 있다.
상기 제2온도센서의 측정온도가 기설정된 제상 해제 온도보다 높으면, 상기 제어부는 전 제상 모드를 해제할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 제1실외 열교환기와 제2실외 열교환기가 분리되어 어느 하나는 제상운전을 수행하고, 다른 하나는 난방운전을 수행함으로써 연속적인 난방이 이뤄질 수 있는 이점이 있다.
또한, 제1실외 열교환기 표면에서 낙하한 물이 제2실외 열교환기로 낙하하지 않아 누적 결빙이 방지될 수 있다.
또한, 착상량이 많은 제1실외 열교환기를 제상하여 착상 방지 및 제상 효과를 얻을 수 있다.
또한, 제1실외 열교환기에서 데워진 공기로 인해 제2실외 열교환기의 착상이 방지되고 증발 성능이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 일반 난방모드 시 냉매의 흐름이 도시된 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 분할 제상모드 시 냉매의 흐름이 도시된 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 전 제상모드 시 냉매의 흐름이 도시된 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 일반 냉방모드 시 냉매의 흐름이 도시된 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 제어 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 분할 제상 운전방법의을 일 예를 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 전 제상 운전 방법의 일 예를 나타낸 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 분할 제상 및 전 제상 운전 방법의 다른 예을 나타낸 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 공기 조화기(1)는 실외 유닛(O) 및 실내 유닛(I)을 포함할 수 있다.
실외 유닛(O) 및 실내 유닛(I)의 종류는 제한되지 않는다. 일례로, 실내 유닛(I)은 도 1에 도시된 것과 같은 천정형일 수 있다. 또한, 실내 유닛(I)은 바닥면에 설치되는 상치형이나, 벽에 걸리는 벽걸이 형일 수도 있다.
실외 유닛(O)은 실외에 배치될 수 있고, 실내 유닛(I)은 실내에 배치될 수 있다.
실내 유닛(I)은 실내의 냉방 또는 난방을 수행할 수 있고, 실외 유닛(O)은 실내 유닛(I)의 냉방 또는 난방에 따른 냉난방 부하를 만족시키기 위해 외기와 열교환을 수행할 수 있다.
실외 유닛(O)의 전면(2)에는 공기 흡입구(4)가 마련될 수 있고, 배면(3)에는 공기 토출구(미도시)가 마련될 수 있다.
실외 유닛(O)에는 후술할 제1실외 열교환기(40) 및 제2실외 열교환기(50)가 배치될 수 있다. 제1실외 열교환기(40)는 제2실외 열교환기(50)의 전방에 배치될 수 있다. 즉, 제1실외 열교환기(40)는 공기 흡입구(4)와 제2실외 열교환기(50) 사이에 배치될 수 있고, 제2실외 열교환기(50)는 제1실외 열교환기(40)와 공기 토출구 사이에 배치될 수 있다. 이로써, 공기 흡입구(4)로 흡입된 공기는 제1실외 열교환기(40) 및 제2실외 열교환기(50)에서 차례로 열교환 된 후 공기 토출구로 토출될 수 있다. 이후에 좀 더 자세히 설명하도록 한다.
냉매는 실외 유닛(O)과 실내 유닛(I)을 번갈가가며 왕복할 수 있다. 이를 위해 실외 유닛(O)과 실내 유닛(I)은 제1유로(71) 및 제4유로(74)로 연결될 수 있다. 제1유로(71)와 제4유로(74)로 유동되는 냉매의 방향은 서로 반대일 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 공기 조화기(1)의 상세한 구성에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 일반 난방모드 시 냉매의 흐름이 도시된 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 공기 조화기(1)는 압축기(10), 유로절환장치(20), 실내열교환기(30), 실외열교환기(40, 50)를 포함할 수 있다. 공기 조화기(1)는 실외 팽창기구(41, 51)와 실내 팽창기구(31)를 더 포함할 수 있다.
압축기(10), 유로 절환장치(20), 실외 열교환기(40, 50), 실외 팽창기구(41, 51)는 실외 유닛(O)에 배치될 수 있다. 실내 열교환기(30) 및 실내 팽창기구(31)는 실내 유닛(I)에 배치될 수 있다.
각 구성의 연결관계를 간단히 설명하면, 압축기(10)는 흡입유로(12) 및 토출유로(11)로 유로절환장치(20)와 연결될 수 있다. 유로절환장치(20)는 제4유로(74)로 실내 열교환기(30)와 연결될 수 있다. 실내 열교환기(30)는 제1유로(71)로 제1실외 열교환기(40)와 연결될 수 있다. 제1실외 열교환기(40)는 제2유로(72)로 제2실외 열교환기(50)와 연결될 수 있다. 제2실외 열교환기(50)는 제3유로(73)로 유로절환장치(20)와 연결될 수 있다.
제1연결유로(75)는 제1유로(71)와 제2유로(72)를 연결할 수 있다. 제2연결유로(76)는 제2유로(72)와 제3유로(73)를 연결할 수 있다.
압축기(10)는 냉매를 압축할 수 있다. 압축기(10)는 구동 주파수가 조절될 수 있는 인버터 압축기임이 바람직하다.
압축기(10)에는 토출유로(11) 및 흡입유로(12)가 연결될 수 있다. 압축기(10)는 흡입유로(12)를 통해 흡입된 냉매를 압축하여 토출유로(11)로 토출할 수 있다. 압축기(10)에서 압축되어 토출유로(11)로 토출된 냉매는 고온고압의 기상 냉매일 수 있다.
흡입유로(12)에는 어큐뮬레이터(미도시)가 마련될 수 있다. 어큐뮬레이터는 액냉매와 기상냉매를 분리하여 기상 냉매만이 압축기(10)로 흡입되도록 할 수 있다.
유로절환장치(20)는 사방밸브(4-way valve)일 수 있다.
유로절환장치(20)는 흡입유로(11) 및 토출유로(12)에 각각 연결될 수 있다. 또한, 유로절환장치(20)에는 후술할 제2실외 열교환기(50)와 연결된 제3유로(73)와, 실내 열교환기(30)와 연결된 제4유로(74)가 연결될 수 있다.
유로절환장치(20)는 난방모드 시 토출유로(12)와 제4유로(74)를 연통시키고 흡입유로(12)와 제3유로(73)를 연통시킬 수 있다. 이로써 압축기(10)에서 압축된 냉매가 실내 열교환기(30)로 유동될 수 있고, 제2실외 열교환기(50)에서 증발된 냉매가 압축기(10)로 흡입될 수 있다.
또한, 유로절환장치(20)는 냉방모드 시 토출유로(12)와 제3유로(73)를 연통시키고 흡입유로(12)와 제4유로(74)를 연통시킬 수 있다. 이로써 압축기(10)에서 압축된 냉매가 제2실외 열교환기(50)로 유동될 수 있고, 실내 열교환기(30)에서 증발된 냉매가 압축기(10)로 흡입될 수 있다. 이에 대해서는 이후 자세히 설명한다. 이에 대해서는 이후 자세히 설명한다.
실외 열교환기(40, 50)는 냉매와 외기를 열교환시킬 수 있다.
실외 열교환기(40, 50)는 제1실외 열교환기(40) 및 제2실외 열교환기(50)를 포함할 수 있다.
제1실외 열교환기(40)는 제1유로(71)로 실내 열교환기(30)와 연결될 수 있다. 즉, 제1유로(71)는 실내 유닛(I)에서부터 실외 유닛(O)까지 길게 연장되어 마련될 수 있다.
또한, 제1실외 열교환기(40)는 제2유로(72)로 제2실외 열교환기(50)와 연결될 수 있고, 제2실외 열교환기(50)는 제3유로(73)로 유로절환장치와 연결될 수 있다. 즉, 제2유로(72) 및 제3유로(73)는 실외 유닛(O) 내부에 위치하는 유로일 수 있다.
좀 더 상세히, 제1실외 열교환기(40)의 일측은 제1유로(71)에 의해 실내 열교환기(30)와 연결될 수 있다. 제1실외 열교환기(40)의 타측은 제2유로(72)에 의해 제2실외 열교환기(50)의 일측과 연결될 수 있다. 제2실외 열교환기(50)의 타측은 제3유로(73)에 의해 유로절환장치(20)와 연결될 수 있다.
제1실외 열교환기(40)는 제2실외 열교환기(50)의 전방에 배치될 수 있다. 좀 더 상세히, 실외 송풍기구(44)에 의해 송풍된 외기의 유동 방향에 따라 제1실외 열교환기(40)가 제2실외 열교환기(50) 이전에 위치할 수 있다. 즉, 실외 송풍기구(44)에 의해 송풍된 외기는 제1실외 열교환기(40)와 제2실외 열교환기(50)를 순서대로 통과할 수 있다.
제1실외 열교환기(40)와 제2실외 열교환기(50)는 나란하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1실외 열교환기(40)와 제2실외 열교환기(50)는 각각 외기의 유동방향과 수직한 방향에 대해 길게 배치될 수 있다.
제2실외 열교환기(50)는 제1실외 열교환기(40)보다 크기가 작을 수 있다. 이로써 제2실외 열교환기(50)의 전면부가 제1실외 열교환기(40)에 의해 커버될 수 있어 제1실외 열교환기(40)를 통과한 외기가 제2실외 열교환기(50)에 도달할 수 있다.
제1실외 열교환기(40)와 제2실외 열교환기(50)는 각각 서로 이격되게 배치된 별개의 열교환기 일 수 있다. 또는, 제1실외 열교환기(40)와 제2실외 열교환기(50)는 단일의 실외 열교환기가 전후방으로 분할된 각 부분을 의미할 수도 있다.
실외 송풍기구(44)는 제1실외 열교환기(40)의 전방에 배치될 수 있다. 실외 송풍기구(44)는 제1실외 열교환기(40)를 마주보게 배치될 수 있다.
또는 실외 송풍기구(44)는 제2실외 열교환기(50)의 후방에 배치될 수 있다. 실외 송풍기구(44)가 제1실외 열교환기(40)와 제2실외 열교환기(50)의 사이에 배치되는 것도 가능하다.
실외 송풍기구(44)는 실외 유닛(O)의 공기 흡입구(4)로 외기를 흡입할 수 있다. 공기 흡입구(4)로 흡입된 공기는 제1실외 열교환기(40) 및 제2실외 열교환기(50)에서 차례로 열교환된 후 실외 유닛(O)에 형성된 공기 토출구(미도시)로 토출될 수 있다.
실외 팽창기구(41, 51)는 개도가 조절되는 전자팽창밸브(EEV: Electric Expansion Valve)일 수 있다. 예를 들어, 실외 팽창기구(41, 51)가 설정 개도로 조절되면, 실외 팽창기구(41, 51)를 통과하는 냉매는 팽창될 수 있다. 반면, 실외 팽창기구(41, 51)가 풀 오픈 되면 실외 팽창기구(41, 51)를 통과하는 냉매는 팽창되지 않고 그대로 통과될 수 있다.
실외 팽창기구(41, 51)는 제1실외 열교환기(40)와 연결된 제1실외 팽창기구(41)와, 제2실외 열교환기(50)와 연결된 제2실외 팽창기구(51)를 포함할 수 있다.
제1실외 팽창기구(41)는 제1유로(71)에 설치될 수 있다. 좀 더 상세히, 제1실외 팽창기구(41)는 제1실외 열교환기(40)와 실내 열교환기(30) 중 제1실외 열교환기(40)에 가깝게 설치될 수 있다. 더욱 상세하게는, 제1실외 팽창기구(41)는 제1실외 열교환기(40)와, 후술할 제3연결부(66) 사이에 배치될 수 있다.
제2실외 팽창기구(51)는 제2유로(72)에 설치될 수 있다. 좀 더 상세히, 제2실외 팽창기구(51)는 제1실외 열교환기(40)와 제2실외 열교환기(50) 중 제2실외 열교환기(50)에 가깝게 설치될 수 있다. 더욱 상세하게는, 제2실외 팽창기구(51)는 제2실외 열교환기(50)와, 후술할 제1연결부(64) 사이에 배치될 수 있다.
실내 열교환기(30)는 냉매와 실내공기를 열교환시킬 수 있다.
실내 열교환기(30)는 제4유로(74)로 유로절환장치(20)와 연결될 수 있고, 제1유로(71)로 제1실외 열교환기(40)와 연결될 수 있다. 좀 더 상세히, 실내 열교환기(30)의 일측은 제4유로(74)에 의해 유로절환장치(20)와 연결될 수 있고, 타측은 제1유로(71)를 통해 제1실외 열교환기(40)와 연결될 수 있다.
실내 송풍기구(32)는 실내 열교환기(30)를 마주보게 배치될 수 있다. 실내 송풍기구(32)에 의해 유동된 실내공기는 실내 열교환기(30)에서 열교환되어 실내의 난방 또는 냉방을 수행할 수 있다.
실내 팽창기구(31)는 개도가 조절되는 전자팽창밸브(EEV: Electric Expansion Valve)일 수 있다. 예를 들어, 실내 팽창기구(31)가 설정 개도로 조절되면, 실내 팽창기구(31)를 통과하는 냉매는 팽창될 수 있다. 반면, 실내 팽창기구(31)가 풀 오픈 되면 실내 팽창기구(31)를 통과하는 냉매는 팽창되지 않고 그대로 통과될 수 있다.
실내 팽창기구(31)는 제1유로(71)에 설치될 수 있다. 좀 더 상세히, 실내 팽창기구(31)는 좀 더 상세히, 실내 팽창기구(31)는 제1실외 열교환기(40)와 실내 열교환기(30) 중 실내 열교환기(30)에 가깝게 설치될 수 있다. 더욱 상세하게는, 실내 팽창기구(31)는 실내 열교환기(30)와, 후술할 제3연결부(66) 사이에 배치될 수 있다.
한편, 제1연결유로(75)는 제2유로(72)와 제1유로(71)를 연결할 수 있고, 제2연결유로(76)는 제2유로(72)와 제3유로(73)를 연결할 수 있다. 좀 더 상세히, 제1연결유로(75)는 제2유로(72)의 제1연결부(64)와 제1유로(71)의 제3연결부(66)를 연결할 수 있고, 제2연결유로(76)는 제2유로(72)의 제2연결부(65)와 제3유로(73)의 제4연결부(67)를 연결할 수 있다.
즉, 제1연결부(64)는 제2유로(72)와 제1연결유로(75)가 연결되는 부분을 의미할 수 있다. 제2연결부(65)는 제2유로(72)와 제2연결유로(76)가 연결되는 부분을 의미할 수 있다. 제3연결부(66)는 제1유로(71)와 제1연결유로(75)가 연결되는 부분을 의미할 수 있다. 제4연결부(67)는 제2연결유로(76)와 제3유로(73)가 연결되는 부분을 의미할 수 있다.
제1연결부(64)는 제2유로(72)에서 제1실외 열교환기(40)와 제2실외 열교환기(50) 중 제2실외 열교환기(50)에 가까운 곳에 위치할 수 있다. 제1연결부(64)와 제2실외 열교환기(50) 사이에는 제2실외 팽창기구(51)가 배치될 수 있다.
제2연결부(65)는 제2유로(72)에서 제1실외 열교환기(40)와 제2실외 열교환기(50) 중 제1실외 열교환기(40)에 가까운 곳에 위치할 수 있다.
제3연결부(66)는 제1유로(71)에서 제1실외 열교환기(40)와 실내 열교환기(30) 중 제1실외 열교환기(40)에 가까운 곳에 위치할 수 있다. 제3연결부(66)와 제1실외 열교환기(40) 사이에는 제1실외 팽창기구(41)가 배치될 수 있다.
제4연결부(67)는 제3유로(73)에서 제2실외 열교환기(50)와 유로절환장치(20) 중 제2실외 열교환기(50)에 가까운 곳에 위치할 수 있다.
제1연결유로(75)에는 제1개폐밸브(61)가 설치될 수 있고, 제2연결유로(76)에는 제2개폐밸브(62)가 설치될 수 있다. 각 개폐밸브(61, 62)가 오픈되거나 클로즈 됨에 따라 각 연결유로(75, 76)가 개방 또는 폐쇄될 수 있다.
제2유로(72)에는 제3개폐밸브(63)가 설치될 수 있다. 좀 더 상세히, 제3개폐밸브(63)는 제2유로(72) 중 제1연결부(64)와 제2연결부(65) 사이에 설치될 수 있다.
제1개폐밸브(61) 및 제2개폐밸브(62)는 동일하게 작동할 수 있고, 제3개폐밸브(63)는 그와 반대로 작동할 수 있다. 예를 들어, 제1개폐밸브(61) 및 제2개폐밸브(62)는 오픈되고, 제3개폐밸브(63)는 클로즈 될 수 있다. 반대로, 제1개폐밸브(61) 및 제2개폐밸브(62)는 클로즈 되고, 제3개폐밸브(63)는 오픈될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 공기조화기(1)는 공기 온도센서(43), 제1온도센서(42) 및 제2온도센서(52)를 포함할 수 있다. 필요에 따라 공기조화기(1)가 추가적인 온도 센서를 더 포함할 수 있음은 물론이다.
공기 온도센서(43)는 외기 온도를 측정할 수 있다.
공기 온도센서(43)는 실외 유닛(O)의 외부 또는 내부에 배치될 수 있다. 공기 온도센서(43)는 실외 유닛(O)의 공기 흡입구(4)와 제1실외 열교환기(40)의 사이에 배치될 수 있다.
제1온도센서(42)는 제1실외 열교환기(40)의 온도를 측정할 수 있다.
제1온도센서(42)는 제1실외 열교환기(40)에 배치될 수 있다. 좀 더 상세히, 제1온도센서(42)는 제1실외 열교환기(40)에서 제1실외 팽창기구(41)와 가까운 일측에 위치할 수 있다. 또는, 제1온도센서(42)는 제1실외 열교환기(40)와 제1실외 팽창기구(41) 사이에 배치되는 것도 가능하다.
제2온도센서(42)는 제2실외 열교환기(40)의 온도를 측정할 수 있다.
제2온도센서(52)는 제2실외 열교환기(50)에 배치될 수 있다. 좀 더 상세히, 제2온도센서(52)는 제2실외 열교환기(50)에서 제2실외 팽창기구(51)와 가까운 일측에 위치할 수 있다. 또는, 제2온도센서(52)는 제2실외 열교환기(50)와 제2실외 팽창기구(51) 사이에 배치되는 것도 가능하다.
실외 송풍기구(44)에 의해 송풍된 외기는 제2실외 열교환기(50)보다 제1실외 열교환기(40)를 우선적으로 통과하므로, 제1실외 열교환기(40)의 착상량이 제2실외 열교환기(50)의 착상량보다 많을 수 있다. 열교환기에 착상이 발생하면 온도가 하강하므로, 일반적으로 제1온도센서(42)의 측정온도(T1)가 제2온도센서(52)의 측정온도(T2)보다 낮을 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 공기 조화기(1)의 작용에 대해 설명한다.
공기 조화기(1)는 난방 모드 또는 냉방 모드로 운전될 수 있다. 난방 모드는 일반 난방모드와 분할 제상모드를 포함할 수 있다. 냉방 모드는 전 제상모드와 일반 냉방모드를 포함할 수 있다.
이하, 일반 난방 모드 시에 공기 조화기(1)의 작용에 대해 설명한다.
계속하여 도 2를 참조하면, 일반 난방 모드 시 유로절환장치(20)는 토출유로(11)와 제4유로(74)를 연통시킬 수 있다. 즉, 토출유로(11)와 실내 열교환기(30)가 연통될 수 있다.
따라서, 압축기(10)에서 압축되어 토출유로(11)로 토출된 냉매는 제4유로(74)를 통해 실내 열교환기(30)로 유동될 수 있다.
실내 열교환기(30)는 응축기의 역할을 수행할 수 있다. 좀 더 상세히, 실내 열교환기(30)로 유동된 냉매는 실내 송풍기구(32)에 의해 송풍된 공기와 열교환하며 응축될 수 있고, 상기 공기는 열교환에 의해 가열되어 실내로 송풍될 수 있다. 이로써 실내의 난방이 이뤄질 수 있다.
실내 열교환기(30)에서 응축된 냉매는 제1유로(71)를 따라 유동될 수 있다. 이 때, 실내 팽창기구(31)는 풀 오픈(full open) 될 수 있다. 따라서, 실내 열교환기(30)에서 응축된 냉매는 팽창되지 않고 실내 팽창기구(31)를 통과할 수 있다.
일반 난방 모드 시 제1개폐밸브(61)는 오픈되고, 제3개폐밸브(63)는 클로즈될 수 있다.
따라서, 제1유로(71)로 유동된 냉매의 일부는 제1실외 팽창기구(41)로 유동될 수 있고, 나머지 일부는 제1연결유로(75)를 통해 제2유로(72)의 제2실외 팽창기구(51)로 유동될 수 있다. 이 때 제3개폐밸브(63)는 클로즈 되어 있으므로 냉매가 제2유로(72)를 따라 제2연결부(65) 쪽으로 유동되지 않는다.
일반 난방 모드 시 제1실외 팽창기구(41) 및 제2실외 팽창기구(51)는 설정 개도로 조절될 수 있다. 따라서, 각 실외 팽창기구(41, 51)를 통과하는 냉매는 팽창될 수 있다.
제1실외 팽창기구(41)에서 팽창된 냉매는 제1실외 열교환기(40)로 유동될 수 있고, 제2실외 팽창기구(51)에서 팽창된 냉매는 제2실외 열교환기(50)에서 유동될 수 있다.
각 실외 열교환기(40, 50)는 증발기의 작용을 수행할 수 있다. 좀 더 상세히, 각 실외 열교환기(40, 50)로 유동된 냉매는 실외 송풍기구(44)에 의해 송풍된 외기와 열교환하며 증발될 수 있다.
일반 난방 모드 시 제2개폐밸브(62)는 오픈될 수 있다.
따라서, 제1실외 열교환기(40)에서 증발된 냉매는, 제2연결유로(76)를 통해 제3유로(73)로 유동될 수 있다. 이 때 제3개폐밸브(63)는 클로즈 되어 있으므로 냉매가 제2유로(72)를 따라 제1연결부(64) 쪽으로 유동되지 않는다.
또한, 제2실외 열교환기(50)에서 증발된 냉매는 제3유로(73)로 유동될 수 있다.
제1실외 열교환기(40)에서 증발된 냉매와 제2실외 열교환기(50)에서 증발된 냉매는 제4연결부(67)에서 합쳐져 제3유로(73)를 따라 유로 절환장치(20)로 유동될 수 있다.
결론적으로, 일반 난방 모드 시, 제1실외 열교환기(40)와 제2실외 열교환기(50)는 냉매의 유동에 대해 병렬 연결될 수 있다. 즉, 냉매가 제1실외 열교환기(40)와 제2실외 열교환기(50)로 나뉘어 유동되고, 각 실외 열교환기(40, 50)를 통과한 냉매는 다시 합쳐질 수 있다.
일반 난방 모드 시 유로절환장치(20)는 흡입유로(12)와 제3유로(73)를 연통시킬 수 있다. 따라서, 제3유로(73)로 유동된 냉매는 흡입유로(12)를 통해 압축기(10)로 흡입될 수 있고, 압축기(10)는 흡입된 냉매를 다시 압축하여 토출할 수 있다. 이로써, 상기 설명한 과정이 반복되며 냉매가 순환할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 분할 제상모드 시 냉매의 흐름이 도시된 구성도이다.
이하, 도 3을 참조하여 분할 제상 모드 시에 공기 조화기(1)의 작용에 대해 설명한다.
분할 제상 모드는 제상과 난방을 동시에 수행하는 무착상 연속 난방 모드일 수 있다. 즉, 제1실외 열교환기(40)에서는 제상을 수행하고, 제2실외 열교환기(50)는 증발기로 작동할 수 있다. 이로써 제상을 수행하면서도 난방이 정지되지 않을 수 있다.
분할 제상 모드 시 유로절환장치(20), 실내 열교환기(30), 실내 팽창기구(31)는 일반 난방 모드와 동일하게 작동할 수 있다. 따라서, 중복되는 내용은 생략하고 이후의 작용에 대해서만 설명한다.
분할 제상 모드 시 제1개폐밸브(61)는 클로즈 될 수 있다.
따라서, 제1유로(71)로 유동된 냉매 전부는 제1실외 팽창기구(41)로 유동될 수 있다. 이 때 제1개폐밸브(61)는 클로즈 되어 있으므로 냉매가 제1연결유로(75)를 따라 제2유로(72) 쪽으로 유동되지 않는다.
분할 제상 모드 시 제1실외 팽창기구(41)는 풀 오픈(full-open)될 수 있다. 따라서, 냉매는 제1실외 팽창기구(41)를 통과하며 팽창되지 않을 수 있고, 실내 열교환기(30)에서 응축된 고온고압의 액냉매가 그대로 제1실외 열교환기(40)로 유동될 수 있다.
제1실외 열교환기(40)로 고온고압의 액냉매가 유동되므로, 제1실외 열교환기(40)의 온도가 상승하여 제1실외 열교환기(40)가 제상될 수 있다.
실외 송풍기구(44)에 의해 송풍된 외기는 제2실외 열교환기(50)보다 제1실외 열교환기(40)를 우선적으로 통과하므로, 제1실외 열교환기(40)의 착상량이 제2실외 열교환기(50)의 착상량보다 많을 수 있다. 따라서, 제1실외 열교환기(40)를 제상하는 것이 제2실외 열교환기(50)를 제상하는 것보다 더욱 효과적이다.
또한, 제1실외 열교환기(40)의 온도가 상승한 상태이므로, 제1실외 열교환기(40)를 통과하는 공기 또한 가열될 수 있고, 가열된 공기는 제2실외 열교환기(50)를 통과한다. 이로써, 제2실외 열교환기(50)의 착상 방지 및 제상이 이뤄질 수 있다.
분할 제상 모드 시, 제2개폐밸브(62)는 클로즈될 수 있고, 제3개폐밸브(63)는 오픈될 수 있다.
따라서, 제1실외 열교환기(40)를 통과한 냉매는 제2유로(72)를 따라 제2실외 팽창기구(51)로 유동될 수 있다. 이 때, 제2개폐밸브(62)가 클로즈되어 있으므로 냉매가 제2연결유로(76)를 통해 제3유로(73)로 유동되지 않는다. 또한, 제1개폐밸브(61)가 클로즈되어 있으므로 냉매가 제1연결유로(75)를 따라 제1유로(71)로 유동되지 않는다.
분할 제상 모드 시 제2실외 팽창기구(51)는 설정 개도로 조절될 수 있다. 따라서, 제2실외 팽창기구(51)를 통과하는 냉매는 팽창될 수 있다.
제2실외 팽창기구(51)에서 팽창된 냉매는 제2실외 열교환기(50)로 유동될 수 있다.
제2실외 열교환기(50)는 증발기의 작용을 수행할 수 있다. 좀 더 상세히, 제2실외 열교환기(50)로 유동된 냉매는 실외 송풍기구(44)에 의해 송풍된 외기와 열교환하며 증발될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 제상을 수행하는 제1실외 열교환기(40)에서 가열된 공기가 제2실외 열교환기(50)를 통과할 수 있다. 즉, 제2실외 열교환기(50)는 가열된 공기와 열교환하므로 증발이 더욱 활발하게 일어날 수 있다. 이로써 제2실외 열교환기(50)의 증발 성능이 향상될 수 있다.
제2실외 열교환기(50)에서 증발된 냉매는 제3유로(73)를 따라 유로 절환장치(20)로 유동될 수 있다. 이 때 제2개폐밸브(62)는 클로즈 되어 있으므로 냉매가 제2연결유로(76)를 따라 제2유로(72)로 유동되지 않는다.
결론적으로, 분할 제상 모드 시, 제1실외 열교환기(40)와 제2실외 열교환기(50)는 냉매의 유동에 대해 직렬 연결될 수 있다. 즉, 냉매가 제1실외 열교환기(40)와 제2실외 열교환기(50)를 차례로 통과할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 분할 제상 모드 시 유로절환장치(20)는 일반 제상 모드일 때와 동일하게 작동하므로, 흡입유로(12)와 제3유로(73)는 연통될 수 있다. 따라서, 제3유로(73)로 유동된 냉매는 흡입유로(12)를 통해 압축기(10)로 흡입될 수 있고, 압축기(10)는 흡입된 냉매를 다시 압축하여 토출할 수 있다. 이로써, 상기 설명한 과정이 반복되며 냉매가 순환할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 전 제상모드 시 냉매의 흐름이 도시된 구성도이다.
이하, 도 4을 참조하여 전 제상 모드 시에 공기 조화기(1)의 작용에 대해 설명한다.
전 제상 모드는 모든 실외 열교환기(40, 50)를 동시에 제상하는 모드를 의미할 수 있으며, 냉매의 순환 방향이 난방모드의 역 사이클이므로 실내유닛(I)을 기준으로 볼 때 냉방 모드일 수 있다.
전 제상 모드 시에는 난방이 중지되나, 분할 제상모드 보다 신속한 제상이 가능한 이점이 있다.
전 제상 모드 시 유로절환장치(20)는 토출유로(11)와 제3유로(73)를 연통시킬 수 있다. 따라서, 압축기(10)에서 압축된 냉매는 토출유로(11)를 통해 제3유로로 유동될 수 있다.
전 제상 모드 시 제2개폐밸브(62)는 오픈되고, 제3개폐밸브(63)는 클로즈될 수 있다.
따라서, 제3유로(73)로 유동된 냉매의 일부는 제2실외 열교환기(50)로 유동될 수 있고, 나머지 일부는 제2연결유로(76)를 통해 제2유로(72)의 제1실외 열교환기(40)로 유동될 수 있다. 이 때 제3개폐밸브(63)는 클로즈 되어 있으므로 냉매가 제2유로(72)를 따라 제1연결부(64) 쪽으로 유동되지 않는다.
각 실외 열교환기(40, 50)는 응축기의 작용을 수행할 수 있다. 좀 더 상세히, 각 실외 열교환기(40, 50)로 유동된 냉매는 실외 송풍기구(44)에 의해 송풍된 외기와 열교환하며 응축될 수 있다.
고온의 냉매가 통과하므로 각 실외 열교환기(40, 50)의 제상이 이뤄질 수 있다. 고온의 냉매는 응축하며 응축열을 발산하고, 상기 응축열에 의해 각 실외 열교환기(40, 50)의 제상이 이뤄질 수 있다.
제1실외 열교환기(40)에서 응축된 냉매는 제1실외 팽창기구(41)로 유동될 수 있고, 제2실외 열교환기(50)에서 응축된 냉매는 제2실외 팽창기구(51)로 유동될 수 있다.
전 제상 모드 시 제1실외 팽창기구(41) 및 제2실외 팽창기구(51)는 풀 오픈(full-open)될 수 있다. 따라서, 각 실외 팽창기구(41, 51)를 통과하는 냉매는 팽창되지 않고 그대로 통과할 수 있다.
전 제상 모드 시 제1개폐밸브(61)는 오픈될 수 있다.
따라서, 제2실외 팽창기구(51)를 통과한 냉매는, 제1연결유로(75)를 통해 제1유로(71)로 유동될 수 있다. 이 때 제3개폐밸브(63)는 클로즈 되어 있으므로 냉매가 제2유로(72)를 따라 제2연결부(65) 쪽으로 유동되지 않는다.
또한, 제1실외 팽창기구(41)를 통과한 냉매는 제1유로(71)로 유동될 수 있다.
각 실외 팽창기구(41, 51)를 통과한 냉매는 제3연결부(66)에서 합쳐져 제1유로(71)를 따라 실내 팽창기구(31)로 유동될 수 있다.
즉, 전 제상 모드 시, 제1실외 열교환기(40)와 제2실외 열교환기(50)는 냉매의 유동에 대해 병렬 연결될 수 있다. 즉, 냉매가 제1실외 열교환기(40)와 제2실외 열교환기(50)로 나뉘어 유동되고, 각 실외 열교환기(40, 50)를 통과한 냉매는 다시 합쳐질 수 있다.
한편, 전 제상 모드 시 실내 팽창기구(31)은 설정 개도로 조절될 수 있다. 따라서, 냉매는 실내 팽창기구(31)를 통과하며 팽창될 수 있다. 팽창된 냉매는 실내 열교환기(30)로 유동될 수 있다.
실내 열교환기(30)는 증발기의 역할을 수행할 수 있다. 좀 더 상세히, 실내 열교환기(30)로 유동된 냉매는 실내 송풍기구(32)에 의해 송풍된 공기와 열교환하며 증발될 수 있고, 상기 공기는 열교환에 의해 냉각되어 실내로 송풍될 수 있다. 이로써 실내의 냉방이 이뤄질 수 있다.
전 제상 모드 시 유로절환장치(20)는 흡입유로(12)와 제4유로(74)를 연통시킬 수 있다. 즉, 흡입유로(12)와 실내 열교환기(30)가 연통될 수 있다.
따라서, 실내 열교환기(30)에서 증발되어 제4유로(74)로 유동된 냉매는 흡입유로(12)를 통해 압축기(10)로 흡입될 수 있고, 압축기(10)는 흡입된 냉매를 다시 압축하여 토출할 수 있다. 이로써, 상기 설명한 과정이 반복되며 냉매가 순환할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 일반 냉방모드 시 냉매의 흐름이 도시된 구성도이다.
이하, 도 5을 참조하여 일반 냉방 모드 시에 공기 조화기(1)의 작용에 대해 설명한다.
일반 냉방 모드 시 유로절환장치(20)는 토출유로(11)와 제3유로(73)를 연통시킬 수 있다. 따라서, 압축기(10)에서 압축된 냉매는 토출유로(11)를 통해 제3유로로 유동될 수 있다.
일반 냉방 모드 시 제2개폐밸브(62)는 클로즈될 수 있다.
따라서, 제3유로(73)로 유동된 냉매 전부는 제2실외 열교환기(50)로 유동될 수 있다. 이 때 제2개폐밸브(62)는 클로즈 되어 있으므로 냉매가 제2연결유로(76)를 따라 제2유로(64)로 유동되지 않는다.
제2실외 열교환기(50)는 응축기의 작용을 수행할 수 있다. 좀 더 상세히, 제2실외 열교환기(50)로 유동된 냉매는 실외 송풍기구(44)에 의해 송풍된 외기와 열교환하며 응축될 수 있다.
제2실외 열교환기(50)에서 응축된 냉매는 제2실외 팽창기구(51)로 유동될 수 있다.
일반 냉방 모드 시 제2실외 팽창기구(51)는 풀 오픈(full-open)될 수 있다. 따라서, 제2실외 팽창기구(51)를 통과하는 냉매는 팽창되지 않고 그대로 통과할 수 있다.
일반 냉방 모드 시 제1개폐밸브(61)는 클로즈 되고, 제3개폐밸브(63)는 오픈될 수 있다.
따라서, 제2실외 팽창기구(51)를 통과한 냉매는, 제2유로(72)를 통해 제1실외 열교환기(40)로 유동될 수 있다. 이 때 제1개폐밸브(61)는 클로즈 되어 있으므로 냉매가 제1연결유로(75)를 따라 제1유로(71)로 유동되지 않는다.
제1실외 열교환기(40)는 응축기의 작용을 수행할 수 있다. 좀 더 상세히, 제1실외 열교환기(40)로 유동된 냉매는 실외 송풍기구(44)에 의해 송풍된 외기와 열교환하며 응축될 수 있다.
제1실외 열교환기(40)에서 응축된 냉매는 제1실외 팽창기구(41)로 유동될 수 있다.
일반 냉방 모드 시 제1실외 팽창기구(41)는 풀 오픈(full-open)될 수 있다. 따라서, 제1실외 팽창기구(41)를 통과하는 냉매는 팽창되지 않고 그대로 통과할 수 있다.
제1실외 팽창기구(41)를 통과한 냉매는 제1유로(71)를 따라 실내 팽창기구(31)로 유동될 수 있다.
즉, 일반 냉방 모드 시, 제1실외 열교환기(40)와 제2실외 열교환기(50)는 냉매의 유동에 대해 직렬 연결될 수 있다. 즉, 냉매가 제2실외 열교환기(50)와 제1실외 열교환기(40)를 차례로 통과할 수 있다.
일반 냉방 모드 시 유로절환장치(20), 실내 열교환기(30), 실내 팽창기구(31)는 전 제상 모드와 동일하게 작동할 수 있다. 따라서, 이후 중복되는 내용은 생략한다.
일반 냉방 모드는 전 제상 모드에 비해 냉매의 유동 패스(path) 길이가 증가할 수 있다. 좀 더 상세히, 각 실외 열교환기(40, 50)는 전 제상 모드에서는 병렬 연결되나, 일반 냉방 모드에서는 직렬 연결되므로 패스(path)가 길어진다. 이로써, 과냉도가 증가하여 냉방 효율이 개선되는 이점이 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 제어 블록도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 공기조화기(1)는 제어부(80)를 포함할 수 있다.
제어부(80)는 실내 유닛(I) 및/또는 실외 유닛(O)에 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
제어부(80)는 공기 온도센서(43), 제1온도센서(42), 제2온도센서(52)에서 측정된 온도 정보를 전달받을 수 있다.
제어부(80)는 유로 절환장치(20)를 제어하여 각 유로들을 서로 연통시킬 수 있다. 앞서 설명한 각 모드에서 유로 절환장치(20)의 작동은 전부 제어부(80)에 의해 제어될 수 있다.
제어부(80)는 제1개폐밸브(61), 제2개폐밸브(62), 제3개폐밸브(63) 각각을 오픈 또는 클로즈 시킬 수 있다. 앞서 설명한 각 모드에서 각 개폐밸브(61, 62, 63)의 작동은 전부 제어부(80)에 의해 제어될 수 있다.
제어부(80)는 제1실외 팽창기구(42), 제2실외 팽창기구(52), 실내 팽창기구(31) 각각의 개도를 제어할 수 있다. 앞서 설명한 각 모드에서 각 팽창기구(42, 52, 31)의 작동은 전부 제어부(80)에 의해 제어될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 분할 제상 운전방법의을 일 예를 나타낸 순서도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예의 공기 조화기(1)는 일반 난방 모드로 운전할 수 있다(S1). 일반 난방 운전시에 실외 열교환기(40, 50)는 착상이 발생하여 표면 온도가 하강할 수 있다.
일반 난방 모드로 운전 중에, 제어부(80)는 공기 온도센서(43)의 측정온도인 외기온도(Ta)와 제1온도센서(42)의 측정온도(T1)의 차이를 기 설정된 제1 제상 돌입온도(Td1)와 비교할 수 있다(S3).
공기 온도센서(43)의 측정온도(Ta)에서 제1온도센서(42)의 측정온도(T1)을 뺀 값이 제1 제상 돌입온도(Td1) 이하이면, 제어부(80)는 일반 난방 모드를 유지할 수 있다(S1).
반면, 공기 온도센서(43)의 측정온도(Ta)에서 제1온도센서(42)의 측정온도(T1)을 뺀 값이 제1 제상 돌입온도(Td1)보다 크면, 제어부(80)는 분할 제상 모드로 진입할 수 있다(S5).
분할 제상 모드 시, 제1실외 열교환기(40)는 제상되어 그 온도가 상승할 수 있다.
분할 제상 모드로 운전 중에, 제어부(80)는 제1온도센서(42)의 측정온도(T1)와 기 설정된 제1 제상 해제온도(Td2)를 비교할 수 있다(S7). 제1 제상 해제온도(Td2)는 제1 제상 돌입온도(Td1)보다 높은 온도일 수 있다.
제1온도센서(42)의 측정온도(T1)가 제1 제상 해제온도(Td2) 이하이면, 제어부(80)는 분할 제상 모드를 유지할 수 있다(S5).
반면, 제1온도센서(42)의 측정온도(T1)가 제1 제상 해제온도(Td2)보다 높으면, 제어부(80)는 분할 제상 모드를 해제할 수 있다(S9). 이후, 제어부(80)는 다시 일반 난방 모드로 진입할 수 있다(S1).
앞서 설명한 각 단계에 따른 제어 방법은 일례일 뿐이고, 하나 이상의 단계가 추가, 변경 또는 삭제될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 전 제상 운전 방법의 일 예를 나타낸 순서도이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예의 공기 조화기(1)는 일반 난방 모드로 운전할 수 있다(S1). 일반 난방 운전시에 실외 열교환기(40, 50)는 착상이 발생하여 표면 온도가 하강할 수 있다.
일반 난방 모드로 운전 중에, 제어부(80)는 공기 온도센서(43)의 측정온도인 외기온도(Ta)와 제2온도센서(52)의 측정온도(T2)의 차이를 기 설정된 제2 제상 돌입온도(Td3)와 비교할 수 있다(S2). 제2제상 돌입온도(Td3)는 제1제상 돌입온도(Td1)와 동일하거나 상이할 수 있다.
공기 온도센서(43)의 측정온도(Ta)에서 제2온도센서(52)의 측정온도(T2)을 뺀 값이 제2 제상 돌입온도(Td3) 이하이면, 제어부(80)는 일반 난방 모드를 유지할 수 있다(S1).
반면, 공기 온도센서(43)의 측정온도(Ta)에서 제2온도센서(52)의 측정온도(T2)을 뺀 값이 제2 제상 돌입온도(Td3)보다 크면, 제어부(80)는 전 제상 모드로 진입할 수 있다(S4).
전 제상 모드 시, 실외 열교환기(40, 50)는 제상되어 그 온도가 상승할 수 있다.
전 제상 모드로 운전 중에, 제어부(80)는 제2온도센서(52)의 측정온도(T2)와 기 설정된 제2 제상 해제온도(Td4)를 비교할 수 있다(S6). 제2 제상 해제온도(Td4)는 제2 제상 돌입온도(Td3)보다 높은 온도일 수 있다. 또한, 제2제상 해제온도(Td4)는 제1 제상 해제온도(Td2)와 동일하거나 상이할 수 있다.
제2온도센서(52)의 측정온도(T2)가 제2 제상 해제온도(Td4) 이하이면, 제어부(80)는 전 제상 모드를 유지할 수 있다(S4).
반면, 제2온도센서(52)의 측정온도(T2)가 제2 제상 해제온도(Td4)보다 높으면, 제어부(80)는 전 제상 모드를 해제할 수 있다(S8). 이후, 제어부(80)는 다시 일반 난방 모드로 진입할 수 있다(S1).
앞서 설명한 각 단계에 따른 제어 방법은 일례일 뿐이고, 하나 이상의 단계가 추가, 변경 또는 삭제될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 분할 제상 및 전 제상 운전 방법의 다른 예을 나타낸 순서도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예의 공기 조화기(1)는 일반 난방 모드로 운전할 수 있다(S1). 일반 난방 운전시에 실외 열교환기(40, 50)는 착상이 발생하여 표면 온도가 하강할 수 있다.
일반 난방 모드로 운전 중에, 제어부(80)는 공기 온도센서(43)의 측정온도인 외기온도(Ta)와 제2온도센서(52)의 측정온도(T2)의 차이를 기 설정된 제2 제상 돌입온도(Td3)와 비교할 수 있다(S2).
공기 온도센서(43)의 측정온도(Ta)에서 제2온도센서(52)의 측정온도(T2)을 뺀 값이 제2 제상 돌입온도(Td3)보다 크면, 제어부(80)는 전 제상 모드로 진입할 수 있다(S4).
전 제상 모드로 운전 중에, 제어부(80)는 제2온도센서(52)의 측정온도(T2)와 기 설정된 제2 제상 해제온도(Td4)를 비교할 수 있다(S6).
제2온도센서(52)의 측정온도(T2)가 제2 제상 해제온도(Td4) 이하이면, 제어부(80)는 전 제상 모드를 유지할 수 있다(S4).
반면, 제2온도센서(52)의 측정온도(T2)가 제2 제상 해제온도(Td4)보다 높으면, 제어부(80)는 전 제상 모드를 해제할 수 있다(S8). 이후, 제어부(80)는 다시 일반 난방 모드로 진입할 수 있다(S1).
한편, 앞서 설명한 단계 (S2)에서 공기 온도센서(43)의 측정온도(Ta)에서 제2온도센서(52)의 측정온도(T2)을 뺀 값이 제2 제상 돌입온도(Td3) 이하이면, 제어부(80)는 공기 온도센서(43)의 측정온도인 외기온도(Ta)와 제1온도센서(42)의 측정온도(T1)의 차이를 기 설정된 제1 제상 돌입온도(Td1)와 비교할 수 있다(S3).
공기 온도센서(43)의 측정온도(Ta)에서 제1온도센서(42)의 측정온도(T1)을 뺀 값이 제1 제상 돌입온도(Td1) 이하이면, 제어부(80)는 일반 난방 모드를 유지할 수 있다(S1).
반면, 공기 온도센서(43)의 측정온도(Ta)에서 제1온도센서(42)의 측정온도(T1)을 뺀 값이 제1 제상 돌입온도(Td1)보다 크면, 제어부(80)는 분할 제상 모드로 진입할 수 있다(S5).
분할 제상 모드로 운전 중에, 제어부(80)는 제1온도센서(42)의 측정온도(T1)와 기 설정된 제1 제상 해제온도(Td2)를 비교할 수 있다(S7).
제1온도센서(42)의 측정온도(T1)가 제1 제상 해제온도(Td2) 이하이면, 제어부(80)는 분할 제상 모드를 유지할 수 있다(S5).
반면, 제1온도센서(42)의 측정온도(T1)가 제1 제상 해제온도(Td2)보다 높으면, 제어부(80)는 분할 제상 모드를 해제할 수 있다(S9). 이후, 제어부(80)는 다시 일반 난방 모드로 진입할 수 있다(S1).
앞서 설명한 각 단계에 따른 제어 방법은 일례일 뿐이고, 하나 이상의 단계가 추가, 변경 또는 삭제될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 압축기 20: 유로 절환장치
30: 실내 열교환기 31: 실내 팽창기구
40: 제1실외 열교환기 41: 제1실외 팽창기구
50: 제2실외 열교환기 51: 제2실외 팽창기구
61: 제1개폐밸브 62: 제2개폐밸브
63: 제3개폐밸브 80: 제어부

Claims (18)

  1. 냉매를 압축하는 압축기;
    상기 압축기의 흡입유로 및 토출유로에 각각 연결된 유로절환장치;
    상기 유로절환장치와 연결된 실내열교환기;
    상기 실내열교환기와 제1유로로 연결된 제1실외 열교환기;
    상기 제1실외 열교환기와 제2유로로 연결되며, 상기 유로절환장치와 제3유로로 연결된 제2실외 열교환기;
    상기 제1유로와 제2유로를 연결하는 제1연결유로에 설치된 제1개폐밸브;
    상기 제2유로와 제3유로를 연결하는 제2연결유로에 설치된 제2개폐밸브; 및
    상기 제2유로에 설치된 제3개폐밸브를 포함하고,
    상기 제3개폐밸브는, 상기 제2유로와 상기 제1연결유로가 연결된 제1연결부 및 상기 제2유로와 상기 제2연결유로가 연결된 제2연결부 사이에 설치되고,
    상기 제1실외 열교환기 및 제2실외 열교환기는 공기 흡입구가 형성된 실외 유닛에 배치되고,
    상기 제1실외 열교환기는 상기 공기 흡입구와 상기 제2실외 열교환기 사이에 배치된 공기 조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1실외 열교환기와 상기 제2실외 열교환기는 서로 나란하게 배치된 공기 조화기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    분할 제상 모드 시, 상기 제1실외 열교환기는 제상을 수행하고, 상기 제2실외 열교환기는 증발기로 작동하는 공기조화기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1유로에 설치된 제1실외 팽창기구; 및
    상기 제2유로에 설치된 제2실외 팽창기구를 더 포함하고,
    상기 제1실외 팽창기구는 상기 제1유로와 상기 제1연결유로가 연결된 제3연결부 및 상기 제1실외 열교환기 사이에 배치되고,
    상기 제2실외 팽창기구는 상기 제1연결부 및 상기 제2실외 열교환기 사이에 배치된 공기 조화기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1유로에 설치된 실내 팽창기구를 더 포함하고,
    상기 실내 팽창기구는 상기 실내열교환기 및 상기 제3연결부 사이에 배치된 공기 조화기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    난방 모드시, 상기 토출유로 및 실내 열교환기가 연통되고 상기 흡입유로 및 제3유로가 연통되도록 상기 유로 절환장치를 제어하는 제어부를 더 포함하는 공기 조화기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    일반 난방 모드 시, 상기 제1개폐밸브 및 제2개폐밸브는 오픈시키고 상기 제3개폐밸브는 클로즈 시키는 공기 조화기.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    분할 제상 모드 시, 상기 제1개폐밸브 및 제2개폐밸브는 클로즈 시키고 상기 제3개폐밸브는 오픈 시키는 공기 조화기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1유로에 설치된 제1실외 팽창기구; 및
    상기 제2유로에 설치된 제2실외 팽창기구를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    분할 제상 모드 시, 상기 제1실외 팽창기구는 풀 오픈 시키고 상기 제2실외 팽창기구는 설정 개도로 제어하는 공기 조화기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    냉방 모드시, 상기 흡입유로 및 실내 열교환기가 연통되고 상기 제3유로 및 토출유로가 연통되도록 상기 유로 절환장치를 제어하는 제어부를 더 포함하는 공기 조화기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    일반 냉방 모드 시, 상기 제1개폐밸브 및 제2개폐밸브는 클로즈 시키고 상기 제3개폐밸브는 오픈 시키는 공기 조화기.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    전 제상 모드 시, 상기 제1개폐밸브 및 제2개폐밸브는 오픈 시키고 상기 제3개폐밸브는 클로즈 시키는 공기 조화기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1유로에 설치된 제1실외 팽창기구; 및
    상기 제2유로에 설치된 제2실외 팽창기구를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    전 제상 모드 시, 상기 제1실외 팽창기구 및 제2실외 팽창기구를 풀 오픈 시키는 공기 조화기.
  14. 제 1 항에 있어서,
    외기의 온도를 측정하는 공기 온도센서;
    상기 제1실외 열교환기에 배치된 제1온도센서;
    상기 제2실외 열교환기에 배치된 제2온도센서; 및
    상기 공기 온도센서, 제1온도센서 및 제2온도센서의 측정 온도를 전달받는 제어부를 더 포함하는 공기 조화기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 공기 온도센서의 측정온도와 상기 제1온도센서의 측정온도의 차이가 기설정된 제상 돌입 온도보다 크면, 상기 제어부는 분할 제상 모드로 진입하는 공기 조화기.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1온도센서의 측정온도가 기설정된 제상 해제 온도보다 높으면, 상기 제어부는 분할 제상 모드를 해제하는 공기 조화기.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 공기 온도센서의 측정온도와 상기 제2온도센서의 측정온도의 차이가 기설정된 제상 돌입 온도보다 크면, 상기 제어부는 전 제상 모드로 진입하는 공기 조화기.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제2온도센서의 측정온도가 기설정된 제상 해제 온도보다 높으면, 상기 제어부는 전 제상 모드를 해제하는 공기 조화기.
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