KR20180114453A - 공기조화기 - Google Patents

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KR20180114453A
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주진영
우형택
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 복수의 실외열교환기가 구비되는 공기조화기에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는, 압축기와, 실내공기와 냉매를 열교환하는 실내열교환기와, 실외공기와 냉매를 열교환하는 제 1 실외열교환기 및 제 2 실외열교환기와, 압축기의 토출단을 실내열교환기와 연결하거나 제 1 실외열교환기와 연결하는 제 1 절환부와, 압축기의 토출단을 실내열교환기와 연결하거나 제 2 실외열교환기와 연결하는 제 2 절환부와, 제 1 절환부와 압축기의 흡입단 사이에 배치되어 냉매의 흐름을 제어하는 제 1 조절밸브와, 제 2 절환부와 압축기의 흡입단 사이에 배치되어 냉매의 흐름을 제어하는 제 2 조절밸브를 포함하여 부분제상운전, 전체제상운전 및 저부하난방운전을 수행할 수 있다.

Description

공기조화기 {Air conditioner}
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 실외열교환기가 구비되는 공기조화기에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 압축기, 실외열교환기, 팽창밸브 및 실내열교환기를 포함하는 냉동 사이클을 이용하여 실내를 냉방 또는 난방하는 장치이다. 즉 실내를 냉방하는 냉방기, 실내를 난방하는 난방기로 구성될 수 있다. 그리고 실내를 냉방 또는 난방하는 냉난방 겸용 공기조화기로 구성될 수도 있다.
공기조화기가 냉난방 겸용 공기조화기로 구성되는 경우, 운전 모드에 따라 압축기에서 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 절환부를 포함하여 구성된다.
냉방운전시 압축기에서 압축된 냉매는 절환부를 통과하여 실외열교환기로 유동을 하고 실외열교환기는 응축기 역할을 한다. 그리고, 실외열교환기에서 응축된 냉매는 팽창밸브에서 팽창된 후, 실내열교환기로 유입된다. 이 때, 실내열교환기는 증발기로 작용을 하게 되고, 실내열교환기에서 증발된 냉매는 다시 절환부를 통과하여 압축기로 유입된다.
난방운전시 압축기에서 압축된 냉매는 절환부를 통과하여 실내열교환기로 유동을 하고 실내열교환기는 응축기 역할을 한다. 그리고, 실내열교환기에서 응축된 냉매는 팽창밸브에서 팽창된 후, 실외열교환기로 유입된다. 이때 실외열교환기는 증발기로 작용을 하게 되고, 실외열교환기에서 증발된 냉매는 다시 절환부를 통과하여 압축기로 유입된다.
이러한 냉난방 겸용 공기조화기는 성능과 효율을 높이기 위하여 복수의 실외열교환기를 구비하는 추세이다. 특히, 실외열교환기가 복수로 구비되는 경우 각각의 실외열교환기에 서리가 발생하는 해당 실외열교환기만 서리를 제거하는 부분제상운전을 수행할 수 있으며, 실내측 부하에 따라 복수의 실내열교환기 중 일부분 동작할 수 있다. 이에 따라, 복수의 실외열교환기를 효율적으로 운용하기 위한 시스템 구성 및 제어가 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 복수의 실외열교환기를 효율적으로 운용하는 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 부분제상운전 및 저부하난방운전을 효율적으로 수행하는 복수의 실외열교환기가 구비된 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는, 압축기와, 실내공기와 냉매를 열교환하는 실내열교환기와, 실외공기와 냉매를 열교환하는 제 1 실외열교환기 및 제 2 실외열교환기와, 압축기의 토출단을 실내열교환기와 연결하거나 제 1 실외열교환기와 연결하는 제 1 절환부와, 압축기의 토출단을 실내열교환기와 연결하거나 제 2 실외열교환기와 연결하는 제 2 절환부와, 제 1 절환부와 압축기의 흡입단 사이에 배치되어 냉매의 흐름을 제어하는 제 1 조절밸브와, 제 2 절환부와 압축기의 흡입단 사이에 배치되어 냉매의 흐름을 제어하는 제 2 조절밸브를 포함하여 부분제상운전, 전체제상운전 및 저부하난방운전을 수행할 수 있다.
제 1 절환부는 난방운전시 압축기에서 압축된 냉매를 실내열교환기로 안내하며 제 1 실외열교환기에서 증발된 냉매를 제 1 조절밸브로 안내하고, 제 2 절환부는 난방운전시 압축기에서 압축된 냉매를 실내열교환기로 안내하며 제 2 실외열교환기에서 증발된 냉매를 제 1 조절밸브로 안내하고, 제 1 조절밸브는 난방운전시 개방되어 제 1 실외열교환기에서 증발된 냉매를 압축기로 안내하고, 제 2 조절밸브는 난방운전시 개방되어 제 2 실외열교환기에서 증발된 냉매를 압축기로 안내할 수 있다.
제 2 절환부는 부분제상운전시 압축기에서 압축된 냉매를 제 2 실외열교환기로 안내하고, 제 2 조절밸브는 부분제상운전시 폐쇄될 수 있다.
부분제상운전은 제 1 실외열교환기 및 제 2 실외열교환기에서 측정된 온도에 따라 수행될 수 있다.
제 1 절환부는 전체제상운전시 압축기에서 압축된 냉매를 제 1 실외열교환기로 안내하며 실내열교환기에서 증발된 냉매를 제 1 조절밸브로 안내하고, 제 2 절환부는 전체제상운전시 압축기에서 압축된 냉매를 제 2 실외열교환기로 안내하며 실내열교환기에서 증발된 냉매를 제 2 조절밸브로 안내하고, 제 1 조절밸브는 전체제상운전시 개방되어 실내열교환기에서 증발된 냉매를 압축기로 안내하고, 제 2 조절밸브는 전체제상운전시 개방되어 실내열교환기에서 증발된 냉매를 압축기로 안내할 수 있다.
전체제상운전은 부분제상운전의 수행 횟수에 따라 수행될 수 있다.
공기조화기는 제 2 실외열교환기와 실내열교환기 사이에 배치되어 난방운전시 제 2 실외열교환기로 유입되는 냉매를 팽창하는 제 2 실외팽창밸브를 더 포함하고, 제 2 절환부는 저부하난방운전시 압축기의 토출단과 제 2 실외열교환기를 연결하고, 제 2 조절밸브는 저부하난방운전시 폐쇄되고, 제 2 실외팽창밸브는 저부하난방운전시 폐쇄될 수 있다.
저부하난방운전은 압축기에서 토출되는 냉매의 압력에 따라 수행될 수 있다.
저부하난방운전시 제 2 실외팽창밸브는 압축기에서 토출되는 냉매의 온도에 따라 개도가 조절될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 공기조화기에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 복수의 실외열교환기 각각에 절환부 및 조절밸브를 연결하여 간단한 구조와 제어로 부분제상운전 및 저부하난방운전을 수행할 수 있는 장점이 있다.
둘째, 냉매 및 에너지의 낭비없이 부분제상운전 및 저부하난방운전을 수행할 수 있는 장점도 있다.
셋째, 복수의 실외열교환기 각각의 온도에 따라 부분제상운전을 수행하여 난방성능을 유지할 수 있는 장점도 있다.
넷째, 부분제상운전 횟수가 과다한 경우 전체제상운전을 수행하여 제상에 대한 신뢰성을 향상할 수 있는 장점도 있다.
다섯째, 냉매의 고임없이 운전율이 개선된 저부하난방운전을 수행할 수 있는 장점도 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기에 대한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기에 대한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 제상운전시 제어방법에 대한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 제 2 실외열교환기에 대한 부분제상운전시 냉매 흐름이 도시된 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 제 1 실외열교환기에 대한 부분제상운전시 냉매 흐름이 도시된 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 전체제상운전시 냉매 흐름이 도시된 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 저부하난방운전시 제어방법에 대한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 저부하난방운전시 냉매 흐름이 도시된 구성도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 공기조화기를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기에 대한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기에 대한 블록도이다.
후술할 공기조화기는 난방운전, 부분제상운전, 전체제상운전 및 저부하난방운전을 수행하며, 냉방운전을 수행하는 것도 가능하다. 난방운전은 실내열교환기(120)에서 냉매를 응축하여 실내공기를 가열하는 운전이고, 냉방운전은 실내열교환기(120)에서 냉매를 증발하여 실내공기를 냉각하는 운전이다. 전체제상운전은 제 1 실외열교환기(131) 및 제 2 실외열교환기(132)에 압축된 고온의 냉매를 유입하여 제 1 실외열교환기(131) 및 제 2 실외열교환기(132)의 서리를 제거하는 운전이고, 부분제상운전은 제 1 실외열교환기(131) 또는 제 2 실외열교환기(132)에 압축된 고온의 냉매를 유입하여 제 1 실외열교환기(131) 또는 제 2 실외열교환기(132)의 서리를 제거하는 운전이다. 저부하난방운전은 실내열교환기(120)에서 냉매를 응축하여 실내공기를 가열하되 제 1 실외열교환기(131) 및 제 2 실외열교환기(132) 중 하나에서만 냉매가 증발하는 운전이며, 본 실시예에서 저부하난방운전은 제 1 실외열교환기(131)에서만 냉매가 증발하는 것으로 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기는, 냉매를 압축하는 압축기(110)와, 실내에 설치되어 실내공기와 냉매를 열교환하는 실내열교환기(120)와, 실외에 설치되어 실외공기와 냉매를 열교환하는 제 1 실외열교환기(131) 및 제 2 실외열교환기(132)와, 압축기(110)의 토출단(112)을 실내열교환기(120)와 연결하거나 제 1 실외열교환기(131)와 연결하는 제 1 절환부(191)와, 압축기(110)의 토출단(112)을 실내열교환기(120)에 연결하거나 제 2 실외열교환기(132)와 연결하는 제 2 절환부(192)와, 제 1 절환부(191)와 압축기(110)의 흡입단(111) 사이에 배치되어 냉매의 흐름을 제어하는 제 1 조절밸브(171)와, 제 2 절환부(192)와 압축기(110)의 흡입단(111) 사이에 배치되어 냉매의 흐름을 제어하는 제 2 조절밸브(172)와, 운전 모드에 따라 제 1 실외열교환기(131)로 유입되는 냉매를 팽창하는 제 1 실외팽창밸브(151)와, 운전 모드에 따라 제 2 실외열교환기(132)로 유입되는 냉매를 팽창하는 제 2 실외팽창밸브(152)와, 운전 모드에 따라 실내열교환기(120)로 유입되는 냉매를 팽창하는 실내팽창밸브(140)를 포함한다.
실내열교환기(120)에서 응축된 냉매를 팽창하는 실외팽창밸브(150)와, 제 1 실외열교환기(131) 및 제 2 실외열교환기(132)에서 응축된 냉매를 팽창하는 실내팽창밸브(140)를 포함한다.
압축기(110)는 저온 저압의 냉매를 고온 고압의 냉매로 압축한다. 압축기(110)는 냉매가 유입되는 흡입단(111)과 냉매가 토출되는 토출단(112)을 구비한다. 압축기(110)는 다양한 구조가 적용될 수 있으며, 실린더 및 피스톤을 이용한 왕복동 압축기 또는 선회 스크롤 및 고정 스크롤을 이용한 스크롤 압축기일 수 있다. 본 실시예에서 압축기(110)는 스크롤 압축기이다. 압축기(110)는 운전속도(운전주파수)가 실내측 냉방이나 난방의 요구(부하)에 따라 변경되는 인버터형 압축기이다. 압축기(110)는 실시예에 따라 복수로 구비될 수 있다.
압축기(110)의 토출단(112)은 분지되어 제 1 절환부(191) 및 제 2 절환부(192)와 연결되며, 압축기(110)의 흡입단(111)은 제 1 조절밸브(171) 및 제 2 조절밸브(172)와 연결된다. 압축기(110)의 흡입단(111)과 제 1 조절밸브(171) 및 제 2 조절밸브(172) 사이에는 기액분리기(115)가 배치된다. 기액분리기(115)는 압축기(110)의 흡입단(111)으로 유입되는 냉매에서 기상 냉매와 액상 냉매를 분리한다
제 1 절환부(191)는 냉매의 유로를 변경하는 절환밸브이다. 제 1 절환부(191)는 4개의 유로를 연결할 수 있는 다양한 모듈로 구현될 수 있으며 본 실시예에서는 4개의 유로 절환을 위한 사방밸브이다.
제 1 절환부(191)는 압축기(110)의 토출단(112), 실내열교환기(120), 제 1 실외열교환기(131) 및 제 1 조절밸브(171)와 연결된다. 운전 모드에 따라, 제 1 절환부(191)는 압축기(110)의 토출단(112)을 실내열교환기(120)에 연결하며 제 1 실외열교환기(131)를 제 1 조절밸브(171)에 연결하거나, 제 1 절환부(191)는 압축기(110)의 토출단(112)을 제 1 실외열교환기(131)에 연결하고 실내열교환기(120)를 제 1 조절밸브(171)에 연결한다.
난방운전, 제 2 실외열교환기(132)에 대한 부분제상운전 및 저부하난방운전시 제 1 절환부(191)는 압축기(110)에서 압축된 냉매를 실내열교환기(120)로 안내하고 제 1 실외열교환기(131)에서 증발된 냉매를 제 1 조절밸브(171)로 안내한다. 전체제상운전 및 냉방운전시 제 1 절환부(191)는 압축기(110)에서 압축된 냉매를 제 1 실외열교환기(131)로 안내하고, 실내열교환기(120)에서 증발된 냉매를 제 1 조절밸브(171)로 안내한다. 제 1 실외열교환기(131)에 대한 부분제상운전시 제 1 절환부(191)는 압축기(110)에서 압축된 냉매를 제 1 실외열교환기(131)로 안내한다.
제 2 절환부(192)는 냉매의 유로를 변경하는 절환밸브이다. 제 2 절환부(192)는 4개의 유로를 연결할 수 있는 다양한 모듈로 구현될 수 있으며 본 실시예에서는 4개의 유로 절환을 위한 사방밸브이다.
제 2 절환부(192)는 압축기(110)의 토출단(112), 실내열교환기(120), 제 2 실외열교환기(132) 및 제 2 조절밸브(172)와 연결된다. 운전 모드에 따라, 제 2 절환부(192)는 압축기(110)의 토출단(112)을 실내열교환기(120)에 연결하며 제 2 실외열교환기(132)를 제 2 조절밸브(172)에 연결하거나, 제 2 절환부(192)는 압축기(110)의 토출단(112)을 제 2 실외열교환기(132)에 연결하고 실내열교환기(120)를 제 2 조절밸브(172)에 연결한다.
난방운전, 제 1 실외열교환기(131)에 대한 부분제상운전시 제 2 절환부(192)는 압축기(110)에서 압축된 냉매를 실내열교환기(120)로 안내하고 제 2 실외열교환기(132)에서 증발된 냉매를 제 2 조절밸브(172)로 안내한다. 전체제상운전 및 냉방운전시 제 2 절환부(192)는 압축기(110)에서 압축된 냉매를 제 2 실외열교환기(132)로 안내하고, 실내열교환기(120)에서 증발된 냉매를 제 2 조절밸브(172)로 안내한다.
실내열교환기(120)는 실내에 설치되어 실내공기와 냉매를 열교환한다. 실내열교환기(120)는 난방운전, 부분제상운전 및 저부하난방운전시 냉매를 응축하고, 전체제상운전 및 냉방운전시 냉매를 증발한다. 실내열교환기(120)의 일측은 제 1 절환부(191) 및 제 2 절환부(192)와 연결되고 타측은 실내팽창밸브(140)와 연결된다.
실내팽창밸브(140)는 전체제상운전 및 냉방운전시 개도가 조절되어 냉매를 팽창하고, 난방운전, 부분제상운전 및 저부하난방운전시 완전 개방되어 냉매를 통과시킨다. 실내팽창밸브(140)는 일측이 실내열교환기(120)와 연결되고 타측이 제 1 실외팽창밸브(151) 및 제 2 실외팽창밸브(152)와 연결된다.
제 1 실외열교환기(131)는 실외에 설치되어 실외공기와 냉매를 열교환한다. 제 1 실외열교환기(131)는 제 1 실외열교환기(131)에 대한 부분제상운전, 전체제상운전 및 냉방운전시 냉매를 응축하고, 난방운전 및 제 2 실외열교환기(132)에 대한 부분제상운전 및 저부하난방운전시 냉매를 증발한다. 제 1 실외열교환기(131)는 일측이 제 1 절환부(191)와 연결되고 타측이 제 1 실외팽창밸브(151)와 연결된다.
제 1 실외팽창밸브(151)는 난방운전, 제 2 실외열교환기(132)에 대한 부분제상운전 및 저부하난방운전시 개도가 조절되어 냉매를 팽창하고, 제 1 실외열교환기(131)에 대한 부분제상운전, 전체제상운전 및 냉방운전시 완전 개방되어 냉매를 통과시킨다. 제 1 실외팽창밸브(151)는 일측이 제 1 실외열교환기(131)와 연결되고 타측이 실내팽창밸브(140) 및 제 2 실외팽창밸브(152)와 연결된다.
제 2 실외열교환기(132)는 실외에 설치되어 실외공기와 냉매를 열교환한다. 제 2 실외열교환기(132)는 제 2 실외열교환기(132)에 대한 부분제상운전, 전체제상운전 및 냉방운전시 냉매를 응축하고, 난방운전 및 제 1 실외열교환기(131)에 대한 부분제상운전시 냉매를 증발한다. 제 2 실외열교환기(132)는 저부하난방운전시 냉매가 유동되지 않는다. 제 2 실외열교환기(132)는 일측이 제 2 절환부(192)와 연결되고 타측이 제 2 실외팽창밸브(152)와 연결된다.
제 2 실외팽창밸브(152)는 난방운전 및 제 1 실외열교환기(131)에 대한 부분제상운전시 개도가 조절되어 냉매를 팽창하고, 제 2 실외열교환기(132)에 대한 부분제상운전, 전체제상운전 및 냉방운전시 완전 개방되어 냉매를 통과시킨다. 제 2 실외팽창밸브(152)는 저부하난방운전시 폐쇄되거나 개도가 조절된다. 제 2 실외팽창밸브(152)는 일측이 제 2 실외열교환기(132)와 연결되고 타측이 실내팽창밸브(140) 및 제 1 실외팽창밸브(151)와 연결된다.
실외기팬(180)은 메인 제 1 실외열교환기(131) 및 제 2 실외열교환기(132)가 실외공기와 열교환할 수 있도록 실외공기를 유동한다. 실외기팬(180)은 제 1 실외열교환기(131) 측에 배치되어 실외공기가 제 2 실외열교환기(132)을 거쳐 제 1 실외열교환기(131)로 유동된 후 토출될 수 있도록 한다. 본 실시예에서 제 1 실외열교환기(131)는 제 2 실외열교환기(132)의 상측에 배치되고 실외기팬(180)은 제 1 실외열교환기(131)의 상측에 배치된다. 실외기팬(180)에 의하여 유동되는 실외공기의 유동방향을 기준으로 제 1 실외열교환기(131)는 제 2 실외열교환기(132)보다 하류에 배치된다.
제 1 실외열교환기온도센서(161)는 제 1 실외열교환기(131)의 온도를 측정한다. 제 1 실외열교환기(131)가 핀-튜브형 열교환기인 경우 제 1 실외열교환기온도센서(161)는 제 1 실외열교환기(131)의 핀의 온도를 측정한다. 제 1 실외열교환기온도센서(161)는 측정된 제 1 실외열교환기(131)의 온도인 제 1 실외열교환기온도를 제어부(10)에 전달한다.
제 2 실외열교환기온도센서(162)는 제 2 실외열교환기(132)의 온도를 측정한다. 제 2 실외열교환기(132)가 핀-튜브형 열교환기인 경우 제 2 실외열교환기온도센서(162)는 제 2 실외열교환기(132)의 핀의 온도를 측정한다. 제 2 실외열교환기온도센서(162)는 측정된 제 2 실외열교환기(132)의 온도인 제 2 실외열교환기온도를 제어부(10)에 전달한다.
실외온도센서(163)는 실외공기의 온도를 측정한다. 실외온도센서(163)는 측정된 실외공기의 온도인 실외온도를 제어부(10)에 전달한다.
토출압력센서(165)는 압축기(110)의 토출단(112)을 통하여 토출되는 냉매의 압력을 측정하고, 토출온도센서(167)는 압축기(110)의 토출단(112)을 통하여 토출되는 냉매의 온도를 측정한다. 토출압력센서(165)와 토출온도센서(167)는 어느 하나만 구비되어 측정된 압력을 온도로 변환하거나 측정된 온도를 압력으로 변환할 수 있다. 토출압력센서(165)는 측정된 토출 냉매의 온도인 토출압력을 제어부(10)에 전달하고, 토출온도센서(167)는 측정된 토출 냉매의 온도인 토출온도를 제어부(10)에 전달한다.
제어부(10)는 운전 모드, 제 1 실외열교환기온도센서(161)가 측정한 제 1 실외열교환기온도, 제 2 실외열교환기온도센서(162)가 측정한 제 2 실외열교환기온도, 실외온도센서(163)가 측정한 실외온도, 토출압력센서(165)가 측정한 토출압력 또는 토출온도센서(167)가 측정한 토출온도, 압축기(110)의 운전속도, 실내측 부하에 따라 제 1 절환부(191), 제 2 절환부(192), 제 1 조절밸브(171), 제 2 조절밸브(172), 압축기(110), 실내팽창밸브(140), 제 1 실외팽창밸브(151) 및 제 2 실외팽창밸브(152)를 제어한다.
도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 난방운전시 냉매 흐름을 설명한다.
<난방운전>
난방운전시 제어부(10)는 제 1 절환부(191)를 제어하여 압축기(110)의 토출단(112)을 실내열교환기(120)에 연결하고 제 1 실외열교환기(131)를 제 1 조절밸브(171)에 연결한다. 제어부(10)는 제 2 절환부(192)를 제어하여 압축기(110)의 토출단(112)을 실내열교환기(120)에 연결하고 제 2 실외열교환기(131)를 제 2 조절밸브(172)에 연결한다. 제어부(10)는 제 1 조절밸브(171) 및 제 2 조절밸브(172)를 개방하고, 실내팽창밸브(140)를 완전 개방하고, 제 1 실외팽창밸브(151) 및 제 2 실외팽창밸브(152)의 개도를 조절한다.
난방운전시 압축기(110)에서 압축되어 토출단(112)으로 토출된 냉매는 제 1 절환부(191) 및 제 2 절환부(192)를 통하여 실내열교환기(120)로 유동된다. 실내열교환기(120)로 유동된 냉매는 실내공기와 열교환하여 응축된다. 실내열교환기(120)에서 응축된 냉매는 완전개방된 실내팽창밸브(140)를 통과한 후 분류되어 제 1 실외팽창밸브(151) 및 제 2 실외팽창밸브(152)로 유동되어 팽창된다.
제 1 실외팽창밸브(151)에서 팽창된 냉매는 제 1 실외열교환기(131)로 유동되어 실외공기와 열교환하여 증발된다. 제 1 실외열교환기(131)에서 증발된 냉매는 제 1 절환부(191)를 통하여 제 1 조절밸브(171)로 안내된다. 제 1 조절밸브(171)로 유동된 냉매는 기액분리기(115)로 유동된다.
제 2 실외팽창밸브(152)에서 팽창된 냉매는 제 2 실외열교환기(132)로 유동되어 실외공기와 열교환하여 증발된다. 제 2 실외열교환기(132)에서 증발된 냉매는 제 2 절환부(192)를 통하여 제 2 조절밸브(172)로 안내된다. 제 2 조절밸브(172)로 유동된 냉매는 기액분리기(115)로 유동된다.
기액분리기(115)로 유동된 냉매는 기상 냉매와 액상 냉매가 분리되고, 기액분리기(115)에서 분리된 기상 냉매는 흡입단(111)을 통하여 압축기(110)로 유입되어 압축된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 제상운전시 제어방법에 대한 순서도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 제 2 실외열교환기에 대한 부분제상운전시 냉매 흐름이 도시된 구성도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 제 1 실외열교환기에 대한 부분제상운전시 냉매 흐름이 도시된 구성도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 전체제상운전시 냉매 흐름이 도시된 구성도이다.
제어부(10)는 난방운전을 수행한다(S210). 제어부(10)는 사용자의 요청 또는 실내온도 등을 기준으로 판단하여 난방운전을 수행한다. 제어부(10)의 난방운전 수행은 도 1을 참조하여 상술한 바와 같다.
제어부(10)는 부분제상개시조건을 만족하는지 판단한다(S220). 제어부(10)는 제 1 실외열교환기온도센서(161)가 측정한 제 1 실외열교환기(131)의 온도인 제 1 실외열교환기온도(T_e1)와, 제 2 실외열교환기온도센서(162)가 측정한 제 2 실외열교환기(132)의 온도인 제 2 실외열교환기온도(T_e2)와, 실외온도센서(163)가 측정한 실외공기의 온도인 실외온도(T_o)에 따라 부분제상개시조건을 만족하는지 판단한다.
제어부(10)는 실외온도(T_o)와 제 1 실외열교환기온도(T_e1)의 차가 기설정된 제 1 실외온도차(O1)보다 크고 제 1 실외열교환기온도(T_e1)와 제 2 실외열교환기온도(T_e2)의 차에 대한 절대값이 기설정된 열교환기온도차(E)보다 큰 경우 제 1 실외열교환기(131)에 대한 부분제상운전을 수행한다.
즉, 제 1 실외열교환기(131)에 대한 부분제상개시조건은 다음과 같다.
(T_o - T_e1) > O1 & |(T_e1 - T_e2)| > E
제어부(10)는 실외온도(T_o)와 제 2 실외열교환기온도(T_e2)의 차가 기설정된 제 2 실외온도차(O2)보다 크고 제 1 실외열교환기온도(T_e1)와 제 2 실외열교환기온도(T_e2)의 차에 대한 절대값이 기설정된 열교환기온도차(E)보다 큰 경우 제 2 실외열교환기(132)에 대한 부분제상운전을 수행한다.
즉, 제 2 실외열교환기(132)에 대한 부분제상개시조건은 다음과 같다.
(T_o - T_e2) > O2 & |(T_e1 - T_e2)| > E
상술한 제 1 실외온도차(O1)와 제 2 실외온도차(O2)는 동일할 수 있다.
제어부(10)는 부분제상개시조건을 만족하지 않는 경우 계속하여 난방운전을 수행한다(S210).
제어부(10)는 부분제상개시조건을 만족하는 경우 해당 실외열교환기에 대한 부분제상운전을 수행한다(S230).
도 4를 참조하여 제 2 실외열교환기(132)에 대한 부분제상운전을 설명하면 다음과 같다.
<제 2 실외열교환기에 대한 부분제상운전>
제 2 실외열교환기(132)에 대한 부분제상운전시 제어부(10)는 제 2 절환부(192)를 제어하여 압축기(110)의 토출단(112)을 제 2 실외열교환기(132)에 연결하고, 제 2 조절밸브(172)를 폐쇄하고, 제 2 실외팽창밸브(152)를 완전 개방한다. 제어부(10) 난방운전시의 제 1 절환부(191)의 연결상태를 유지하고, 제 1 조절밸브(171) 및 실내팽창밸브(140)의 개방상태를 유지하고, 제 1 실외팽창밸브(151)의 개도를 조절한다.
제 2 실외열교환기(132)에 대한 부분제상운전시 압축기(110)에서 압축되어 토출단(112)으로 토출된 냉매는 일부가 제 2 절환부(192)를 통하여 제 2 실외열교환기(132)로 유동되고, 다른 일부가 제 1 절환부(191)를 통하여 실내열교환기(120)로 유동된다.
실내열교환기(120)로 유동된 냉매는 실내공기와 열교환하여 응축된다. 실내열교환기(120)에서 응축된 냉매는 완전개방된 실내팽창밸브(140)를 통과한 후 제 1 실외팽창밸브(151)로 유동된다.
제 2 실외열교환기(132)로 유동된 냉매는 실외공기와 열교환하여 응축되며 제 2 실외열교환기(132)에 발생된 서리를 제거한다. 제 2 실외열교환기(132)에서 응축된 냉매는 완전개방된 제 2 실외팽창밸브(152)를 통과한 후 제 1 실외팽창밸브(151)로 유동된다.
제 1 실외팽창밸브(151)로 유동된 냉매는 팽창된 후 제 1 실외열교환기(131)로 유동되어 실외공기와 열교환하여 증발된다. 제 1 실외열교환기(131)에서 증발된 냉매는 제 1 절환부(191)를 통하여 제 1 조절밸브(171)로 안내된다. 제 1 조절밸브(171)로 유동된 냉매는 기액분리기(115)로 유동된다.
기액분리기(115)로 유동된 냉매는 기상 냉매와 액상 냉매가 분리되고, 기액분리기(115)에서 분리된 기상 냉매는 흡입단(111)을 통하여 압축기(110)로 유입되어 압축된다.
한편, 제 2 조절밸브(172)가 폐쇄되므로 제 1 절환부(191)에서 실내열교환기(120)로 유동되는 냉매가 제 2 조절밸브(172)를 통과하지 못하며, 제 1 조절밸브(171)에서 기액분리기(115)로 유동되는 냉매가 제 2 조절밸브(172)를 통과하지 못한다.
도 5를 참조하여 제 1 실외열교환기(131)에 대한 부분제상운전을 설명하면 다음과 같다.
<제 1 실외열교환기에 대한 부분제상운전>
제 1 실외열교환기(131)에 대한 부분제상운전시 제어부(10)는 제 1 절환부(192)를 제어하여 압축기(110)의 토출단(112)을 제 1 실외열교환기(131)에 연결하고, 제 1 조절밸브(171)를 폐쇄하고, 제 1 실외팽창밸브(151)를 완전 개방한다. 제어부(10) 난방운전시의 제 2 절환부(192)의 연결상태를 유지하고, 제 2 조절밸브(172) 및 실내팽창밸브(140)의 개방상태를 유지하고, 제 2 실외팽창밸브(152)의 개도를 조절한다.
제 1 실외열교환기(131)에 대한 부분제상운전시 압축기(110)에서 압축되어 토출단(112)으로 토출된 냉매는 일부가 제 1 절환부(191)를 통하여 제 1 실외열교환기(131)로 유동되고, 다른 일부가 제 2 절환부(192)를 통하여 실내열교환기(120)로 유동된다.
실내열교환기(120)로 유동된 냉매는 실내공기와 열교환하여 응축된다. 실내열교환기(120)에서 응축된 냉매는 완전개방된 실내팽창밸브(140)를 통과한 후 제 2 실외팽창밸브(152)로 유동된다.
제 1 실외열교환기(131)로 유동된 냉매는 실외공기와 열교환하여 응축되며 제 1 실외열교환기(131)에 발생된 서리를 제거한다. 제 1 실외열교환기(131)에서 응축된 냉매는 완전개방된 제 1 실외팽창밸브(151)를 통과한 후 제 2 실외팽창밸브(152)로 유동된다.
제 2 실외팽창밸브(152)로 유동된 냉매는 팽창된 후 제 2 실외열교환기(132)로 유동되어 실외공기와 열교환하여 증발된다. 제 2 실외열교환기(132)에서 증발된 냉매는 제 2 절환부(192)를 통하여 제 2 조절밸브(172)로 안내된다. 제 2 조절밸브(172)로 유동된 냉매는 기액분리기(115)로 유동된다.
기액분리기(115)로 유동된 냉매는 기상 냉매와 액상 냉매가 분리되고, 기액분리기(115)에서 분리된 기상 냉매는 흡입단(111)을 통하여 압축기(110)로 유입되어 압축된다.
한편, 제 1 조절밸브(171)가 폐쇄되므로 제 2 절환부(192)에서 실내열교환기(120)로 유동되는 냉매가 제 1 조절밸브(171)를 통과하지 못하며, 제 2 조절밸브(172)에서 기액분리기(115)로 유동되는 냉매가 제 1 조절밸브(171)를 통과하지 못한다.
제어부(10)는 부분제상종료조건을 만족하는지 판단한다(S240). 제어부(10)는 제 1 실외열교환기온도센서(161)가 측정한 제 1 실외열교환기(131)의 온도인 제 1 실외열교환기온도(T_e1)와, 제 2 실외열교환기온도센서(162)가 측정한 제 2 실외열교환기(132)의 온도인 제 2 실외열교환기온도(T_e2)에 따라 부분제상종료조건을 만족하는지 판단한다.
제 1 실외열교환기(131)에 대한 부분제상운전 중 제어부(10)는 제 1 실외열교환기온도(T_e1)가 기설정된 제 1 종료온도(F1)보다 크면 제 1 실외열교환기(131)에 대한 부분제상운전을 종료한다. 즉, 제 1 실외열교환기(131)에 대한 부분제상종료조건은 다음과 같다.
T_e1 > F1
제 2 실외열교환기(132)에 대한 부분제상운전 중 제어부(10)는 제 2 실외열교환기온도(T_e2)가 기설정된 제 2 종료온도(F2)보다 크면 제 2 실외열교환기(132)에 대한 부분제상운전을 종료한다. 즉, 제 2 실외열교환기(132)에 대한 부분제상종료조건은 다음과 같다.
T_e2 > F2
제어부(10)는 부분제상종료조건을 만족하지 않는 경우 계속하여 해당 실외열교환기에 대한 부분제상운전을 수행한다(S230).
제어부(10)는 부분제상종료조건을 만족하는 경우 해당 실외열교환기에 대한 부분제상운전을 종료하고 해당 실외열교환기에 대한 부분제상운전의 수행 횟수가 기설정된 부분제상횟수(n)를 넘는지 판단한다(S250).
제어부(10)는 부분제상종료조건을 만족하여 해당 실외열교환기에 대한 부분제상운전을 종료할 때마다 해당 실외열교환기에 대한 부분제상운전의 수행 횟수를 카운트한다. 제어부(10)는 카운트된 해당 실외열교환기에 대한 부분제상운전의 수행 횟수가 기설정된 부분제상횟수(n)를 넘지 않는 경우 난방운전을 수행한다(S210). 본 실시예에서 부부분제상횟수(n)는 3회로 설정된다.
제어부(10)는 해당 실외열교환기에 대한 부분제상운전 횟수가 기설정된 부분제상횟수(n)를 넘는 경우 전체제상운전을 수행한다(S260).
도 6를 참조하여 전체제상운전을 설명하면 다음과 같다.
<전체제상운전>
전체제상운전시 제어부(10)는 제 1 절환부(191)를 제어하여 압축기(110)의 토출단(112)을 제 1 실외열교환기(131)에 연결하고 실내열교환기(120)를 제 1 조절밸브(171)에 연결한다. 제어부(10)는 제 2 절환부(192)를 제어하여 압축기(110)의 토출단(112)을 제 2 실외열교환기(132)에 연결하고 실내열교환기(120)를 제 2 조절밸브(172)에 연결한다. 제어부(10)는 제 1 조절밸브(171) 및 제 2 조절밸브(172)를 개방하고, 실내팽창밸브(140)의 개도를 조절하고, 제 1 실외팽창밸브(151) 및 제 2 실외팽창밸브(152)를 완전 개방한다.
난방운전시 압축기(110)에서 압축되어 토출단(112)으로 토출된 냉매는 일부가 제 1 절환부(191)를 통하여 제 1 실외열교환기(131)로 유동되고 다른 일부가 제 2 절환부(192)를 통하여 제 2 실외열교환기(132)로 유동된다.
제 1 실외열교환기(131)로 유동된 냉매는 실외공기와 열교환하여 응축되며 제 1 실외열교환기(131)에 발생된 서리를 제거한다. 제 1 실외열교환기(131)에서 응축된 냉매는 완전개방된 제 1 실외팽창밸브(151)를 통과한 후 실내팽창밸브(140)로 유동된다.
제 2 실외열교환기(132)로 유동된 냉매는 실외공기와 열교환하여 응축되며 제 2 실외열교환기(132)에 발생된 서리를 제거한다. 제 2 실외열교환기(132)에서 응축된 냉매는 완전개방된 제 2 실외팽창밸브(152)를 통과한 후 실내팽창밸브(140)로 유동된다.
실내팽창밸브(140)로 유동된 냉매는 팽창된 후 실내열교환기(120)에서 실내공기와 열교환하여 증발된다. 실내열교환기(120)에서 증발된 냉매는 일부가 제 1 절환부(191)를 통하여 제 1 조절밸브(171)로 안내되고 다른 일부가 제 2 절환부(192)를 통하여 제 2 조절밸브(172)로 안내된다, 제 1 조절밸브(171)로 유동된 냉매와 제 2 조절밸브(172)로 유동된 냉매는 기액분리기(115)로 유동된다.
기액분리기(115)로 유동된 냉매는 기상 냉매와 액상 냉매가 분리되고, 기액분리기(115)에서 분리된 기상 냉매는 흡입단(111)을 통하여 압축기(110)로 유입되어 압축된다.
제어부(10)는, 기설정된 시간동안 전체제상운전을 수행한 후 종료하거나, 제 1 실외열교환기온도(T_e1) 및/또는 제 2 실외열교환기온도(T_e2)에 따라 전체제상운전을 종료한 후 다시 난방운전을 수행한다(S210).
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 저부하난방운전시 제어방법에 대한 순서도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 저부하난방운전시 냉매 흐름이 도시된 구성도이다.
제어부(10)는 난방운전을 수행한다(S310). 제어부(10)는 사용자의 요청 또는 실내온도 등을 기준으로 판단하여 난방운전을 수행한다. 제어부(10)의 난방운전 수행은 도 1을 참조하여 상술한 바와 같다.
제어부(10)는 저부하운전조건을 만족하는지 판단한다(S320). 제어부(10)는 실내측 냉방이나 난방의 요구(부하)와, 압축기(110)의 운전속도(운전주파수)와, 토출압력센서(165)가 측정한 압축기(110)의 토출단(112)을 통하여 토출되는 냉매의 압력인 토출압력에 따라 저부하운전조건을 만족하는지 판단한다.
제어부(10)는 실내측 부하가 기설정된 저부하보다 낮고, 압축기(110)의 운전속도가 최소운전속도(압축기(110)의 운전가능한 최소 운전속도)이며 토출압력이 기설정된 저부하압력값보다 큰 경우 저부하운전조건을 만족한다고 판단한다.
제어부(10)는 저부하운전조건을 만족하지 않는 경우 계속하여 난방운전을 수행한다(S310).
제어부(10)는 저부하운전조건을 만족하는 경우 저부하난방운전을 수행한다(S330).
도 8을 참조하여 저부하난방운전을 설명하면 다음과 같다.
<저부하난방운전>
저부하난방운전시 제어부(10)는 제 2 절환부(192)를 제어하여 압축기(110)의 토출단(112)을 제 2 실외열교환기(132)에 연결하고, 제 2 조절밸브(172) 및 제 2 실외팽창밸브(152)를 폐쇄한다. 제어부(10) 난방운전시의 제 1 절환부(191)의 연결상태를 유지하고, 제 1 조절밸브(171) 및 실내팽창밸브(140)의 개방상태를 유지하고, 제 1 실외팽창밸브(151)의 개도를 조절한다.
저부하난방운전시 압축기(110)에서 압축되어 토출단(112)으로 토출된 냉매는 제 1 절환부(191)를 통하여 실내열교환기(120)로 유동된다. 제 2 실외팽창밸브(152)가 폐쇄되므로 압축기(110)에서 압축되어 토출단(112)으로 토출된 냉매는 제 2 절환부(192) 및 제 2 실외열교환기(132)로 유동된 냉매가 제 1 실외팽창밸브(151)를 통과하지 못한다.
실내열교환기(120)로 유동된 냉매는 실내공기와 열교환하여 응축된다. 실내열교환기(120)에서 응축된 냉매는 완전개방된 실내팽창밸브(140)를 통과한 후 제 1 실외팽창밸브(151)로 유동된다. 제 2 실외팽창밸브(152)가 폐쇄되므로 실내팽창밸브(140)를 통과한 냉매는 제 2 실외팽창밸브(152)로 유동되지 않는다.
제 1 실외팽창밸브(151)로 유동된 냉매는 팽창된 후 제 1 실외열교환기(131)로 유동되어 실외공기와 열교환하여 증발된다. 제 1 실외열교환기(131)에서 증발된 냉매는 제 1 절환부(191)를 통하여 제 1 조절밸브(171)로 안내된다. 제 1 조절밸브(171)로 유동된 냉매는 기액분리기(115)로 유동된다.
기액분리기(115)로 유동된 냉매는 기상 냉매와 액상 냉매가 분리되고, 기액분리기(115)에서 분리된 기상 냉매는 흡입단(111)을 통하여 압축기(110)로 유입되어 압축된다.
한편, 제 2 조절밸브(172)가 폐쇄되므로 제 1 절환부(191)에서 실내열교환기(120)로 유동되는 냉매가 제 2 조절밸브(172)를 통과하지 못하며, 제 1 조절밸브(171)에서 기액분리기(115)로 유동되는 냉매가 제 2 조절밸브(172)를 통과하지 못한다.
상술한 바와 같이 냉매의 증발이 하나의 실외열교환기(제 1 실외열교환기(131))에서만 이루어지므로 냉매의 응축이 적게 일어나는 저부하 상황에서도 토출압력이 과다하게 높아지지 않는다.
저부하난방운전 중 제어부(10)는 토출온도가 기설정된 액고임온도를 넘는지 판단한다(S340). 제어부(10)는 토출온도센서(167)는 측정된 압축기(110)의 토출단(112)을 통하여 토출되는 냉매의 온도인 토출온도가 액고임온도보다 높은지 판단한다.
제어부(10)는 토출온도가 액고임온도보다 높은 경우 제 2 실외팽창밸브(152)의 개도를 조절한다(S350). 압축기(110)에서 압축되어 토출단(112)으로 토출된 냉매가 제 2 절환부(192)를 통하여 제 2 실외열교환기(132)에 과다하게 쌓이면 전체 시스템의 유동 냉매량이 작아지게 된다. 따라서, 제어부(10)는 제 2 실외팽창밸브(152)의 개도를 조절하여 제 1 실외열교환기(131)에 고인 냉매를 회수한다. 제 2 실외팽창밸브(152)에서 유출되는 냉매는 제 1 실외팽창밸브(151)로 유동되어 팽창된다.
저부하난방운전 중 제어부(10)는 정상운전조건을 만족하는지 판단한다(S360). 제어부(10)는 실내측 부하와, 압축기(110)의 운전속도와, 토출압력에 따라 정상운전조건을 만족하는지 판단한다.
제어부(10)는 실내측 부하가 기설정된 정상부하보다 크거나, 압축기(110)의 운전속도가 기설정된 정상속도보다 빠르거나, 토출압력이 기설정된 정상압력값보다 낮은 경우 정상운전조건을 만족한다고 판단한다.
제어부(10)는 정상운전조건을 만족하는 경우 난방운전을 수행하고(S310), 정상운전조건을 만족하지 않는 경우 계속하여 저부하난방운전을 수행한다(S330).
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
110: 압축기 115: 기액분리기
120: 실내열교환기 131: 제 1 실외열교환기
132: 제 2 실외열교환기 140: 실내팽창밸브
151: 제 1 실외팽창밸브 152: 제 2 실외팽창밸브
171: 제 1 조절밸브 172: 제 2 조절밸브
191: 제 1 절환부 192: 제 2 절환부

Claims (9)

  1. 냉매를 압축하는 압축기;
    실내에 설치되어 실내공기와 냉매를 열교환하는 실내열교환기;
    실외에 설치되어 실외공기와 냉매를 열교환하는 제 1 실외열교환기;
    실외에 설치되어 실외공기와 냉매를 열교환하는 제 2 실외열교환기;
    상기 압축기의 토출단을 상기 실내열교환기와 연결하거나 상기 제 1 실외열교환기와 연결하는 제 1 절환부;
    상기 압축기의 상기 토출단을 실내열교환기와 연결하거나 상기 제 2 실외열교환기와 연결하는 제 2 절환부;
    상기 제 1 절환부와 상기 압축기의 흡입단 사이에 배치되어 냉매의 흐름을 제어하는 제 1 조절밸브; 및
    상기 제 2 절환부와 상기 압축기의 상기 흡입단 사이에 배치되어 냉매의 흐름을 제어하는 제 2 조절밸브를 포함하는 공기조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 절환부는 난방운전시 상기 압축기에서 압축된 냉매를 상기 실내열교환기로 안내하며 상기 제 1 실외열교환기에서 증발된 냉매를 상기 제 1 조절밸브로 안내하고,
    상기 제 2 절환부는 상기 난방운전시 상기 압축기에서 압축된 냉매를 상기 실내열교환기로 안내하며 상기 제 2 실외열교환기에서 증발된 냉매를 상기 제 1 조절밸브로 안내하고,
    상기 제 1 조절밸브는 상기 난방운전시 개방되어 상기 제 1 실외열교환기에서 증발된 냉매를 상기 압축기로 안내하고,
    상기 제 2 조절밸브는 상기 난방운전시 개방되어 상기 제 2 실외열교환기에서 증발된 냉매를 상기 압축기로 안내하는 공기조화기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 절환부는 부분제상운전시 상기 압축기에서 압축된 냉매를 상기 제 2 실외열교환기로 안내하고,
    상기 제 2 조절밸브는 상기 부분제상운전시 폐쇄되는 공기조화기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 부분제상운전은 상기 제 1 실외열교환기 및 상기 제 2 실외열교환기에서 측정된 온도에 따라 수행되는 공기조화기.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 절환부는 전체제상운전시 상기 압축기에서 압축된 냉매를 상기 제 1 실외열교환기로 안내하며 상기 실내열교환기에서 증발된 냉매를 상기 제 1 조절밸브로 안내하고,
    상기 제 2 절환부는 상기 전체제상운전시 상기 압축기에서 압축된 냉매를 상기 제 2 실외열교환기로 안내하며 상기 실내열교환기에서 증발된 냉매를 상기 제 2 조절밸브로 안내하고,
    상기 제 1 조절밸브는 상기 전체제상운전시 개방되어 상기 실내열교환기에서 증발된 냉매를 상기 압축기로 안내하고,
    상기 제 2 조절밸브는 상기 전체제상운전시 개방되어 상기 실내열교환기에서 증발된 냉매를 상기 압축기로 안내하는 공기조화기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전체제상운전은 상기 부분제상운전의 수행 횟수에 따라 수행되는 공기조화기.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 실외열교환기와 상기 실내열교환기 사이에 배치되어 상기 난방운전시 상기 제 2 실외열교환기로 유입되는 냉매를 팽창하는 제 2 실외팽창밸브를 더 포함하고,
    상기 제 2 절환부는 저부하난방운전시 상기 압축기의 상기 토출단과 상기 제 2 실외열교환기를 연결하고,
    상기 제 2 조절밸브는 상기 저부하난방운전시 폐쇄되고,
    상기 제 2 실외팽창밸브는 상기 저부하난방운전시 폐쇄되는 공기조화기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 저부하난방운전은 상기 압축기에서 토출되는 냉매의 압력에 따라 수행되는 공기조화기.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 저부하난방운전시 상기 제 2 실외팽창밸브는 상기 압축기에서 토출되는 냉매의 온도에 따라 개도가 조절되는 공기조화기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2021112470A1 (en) * 2019-12-03 2021-06-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Air conditioner
CN114787565A (zh) * 2019-12-17 2022-07-22 三菱电机株式会社 制冷循环装置
CN116358182A (zh) * 2023-02-28 2023-06-30 珠海格力电器股份有限公司 一种冷暖联供系统及控制方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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