KR940020058A - 축열식 공기조화장치 및 제상방법 - Google Patents

축열식 공기조화장치 및 제상방법 Download PDF

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게이지 노나미
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기따오까 다까시
미쯔비시 덴끼 가부시끼가이샤
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Abstract

일반 냉ㆍ난방 회로와 방냉ㆍ방열 회로가 독립적으로 또는 동시에 작동할 때, 상기 회로들 내부의 냉매량이 필요량보다 작거나 커져 압축기를 손상시키고 냉ㆍ난방 용량을 감소시키는 단점을 제거한 축열식 공기조화 장치의 제공을 목적으로 한다. 축열식 공기 조화 장치에 있어서, 제1 및 제2바이패스 회로(22,23)가 폐쇄되면, 압축기(1)에 의해 구동되는 일반 냉ㆍ난방 회로(18)와 냉매 기체 펌프(13)에 의해 구동되는 방냉ㆍ방열 회로(21)는 냉방 또는 난방 작동이 제1사용측 열교환기(4a)와 제2사용측 열교환기(4b)의 도움으로 수행되도록 서로 독립적으로 작동한다. 그러므로, 상기 공기 조화 장치에 있어서, 냉매 또는 냉동기 오일은 두 회로중 어느 하나의 회로에 집중되지 않는다. 축열 탱크를 위한 축냉 또는 축열 작동에 있어서, 두 개의 바이패스 회로(22,23)가 개방되어 일반 냉ㆍ난방 회로(18)가 방냉ㆍ방열 회로(21)와 연통한다. 그결과, 냉매는 일반 냉ㆍ난방 회로로부터 축열 탱크(8)로 유도되어 축열 탱크내부에 축열 매체(7)를 축열 또는 축냉한다.

Description

축열식 공기조화장치 및 제상방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제 1도는 본 발명의 제1실시예의 따른 축열식 공기 조화 장치의 냉매 배관 계통도,
제 7도는 제6도의 축열식 공기 조화 장치의 냉방작동시의 냉매이동방법을 설명하는 동작도.

Claims (22)

  1. 압축기, 제1스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제1감압 기구 및, 제1사용측 열교환기를 순차적으로 연결함으로써 형성되는 일반 냉ㆍ난방 회로와, 냉매 펌프, 제2스위칭 장치, 축냉축열용 열교환기, 제2감압 기구 및 제2사용측 열교환기를 순차적으로 포함하는 방냉ㆍ방열 회로와, 탱크 내부에 축열 매체가 선택적으로 저장되어 열에너지를 방열하고, 방냉ㆍ방열 회로가 난방 또는 냉방 작동중 하나의 작동을 수행할 때 축냉축열용 열교환기와 열교환을 수행할 수 있는 축열 탱크와, 냉방 및 난방 작동중 하나의 작동을 수행하도록 적어도 하나의 방냉ㆍ방열 회로와 일반 냉ㆍ난방 회로가 구동할 때, 일반 냉ㆍ난방 회로와 방냉ㆍ방열 회로가 서로 독립적으로 작동되도록 허용하는 제1수단 및, 축열 탱크가 열에너지를 저장하도록 열에너지 저장작동을 세팅하는 제2수단을 포함하며, 상기 제1스위칭 장치는 일반 냉ㆍ난방 회로가 제1사용측 열교환기의 도움으로 냉ㆍ난방 작동중 하나의 작동을 선택적으로 수행하도록 냉매의 유동로를 변경시키게 작동하며, 상기 제2스위칭 장치는 방냉ㆍ방열 회로가 제2사용측 열교환기의 도움으로 냉ㆍ난방 작동중 하나의 작동을 선택적으로 수행하도록 냉매의 유동로를 변경시키게 작동하는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2수단은, 일반 냉ㆍ난방 회로측에 있는 제1기체 파이프와 방냉ㆍ방열 회로측에 있는 제2기체 파이프 사이에 연결된 제1폐쇄 제어 밸브를 갖는 제1바이패스 회로와, 일반 냉ㆍ난방 회로측에 있는 제1액체 파이프와 방냉ㆍ방열 회로측에 있는 제2액체 파이프 사이에 연결된 제2폐쇄 제어 밸브를 갖는 제2바이패스 회로를 포함하며, 열에너지 비축 작동중, 상기 제1 및 제2제어 밸브는 압축기, 제1스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제1 및 제2감압 기구중 하나의 기구 및 축열 축냉용 열교환기를 연통시켜 축열 회로를 형성하도록 개방되는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  3. 제1항에 있어서, 방냉ㆍ방열 회로내에 설치된 냉매 펌프는 방냉ㆍ방열 회로내의 기체 파이프에 연결된 냉매 기체 펌프인 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화장치.
  4. 제1항에 있어서, 방냉ㆍ방열 회로내에 설치된 냉매 펌프는 방냉ㆍ방열 회로내의 액체 파이프에 연결된 냉매 액체 펌프인 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화장치.
  5. 제1항에 있어서, 일반 냉ㆍ난방 회로와 방냉ㆍ방열 회로 내부의 냉매량을 조절하는 회로간 냉매량 조절 수단도 포함하는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 회로간 냉매량 조절 수단은, 일반 냉ㆍ난방 회로 내부의 냉매 유동에 대한 제1감압 기구의 하류에 위치하는 냉매 파이프와 방냉ㆍ방열 회로 내부의 냉매 유동에 대한 제2감압 기구의 상류에 위치하는 냉매 파이프 사이에 연결된 제1제어 밸브를 갖는 제1바이패스 회로와, 일반 냉ㆍ난방 회로 내부의 냉매 유동에 대한 제1감압 기구의 상류에 위치하는 냉매 파이프와 방냉ㆍ방열 회로 내부의 냉매 유동에 대한 제2감압 기구의 하류에 위치하는 냉매 파이프 사이에 연결되는 제2제어 밸브를 갖는 제2바이패스 회로를 포함하며, 각각의 제1 및 제2제어 밸브는 서로 독립적으로 작동할 때, 일반 냉ㆍ난방 회로와 방냉ㆍ방열 회로 사이의 냉매 운동을 허용하도록 선택적으로 개방되는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2수단은, 일반 냉ㆍ난방 회로측에 있는 제1기체 파이프와 방냉ㆍ방열 회로측에 있는 제2기체 파이프 사이에 연결되는 제3폐쇄 제어 밸브를 갖는 제3바이패스 회로 및 , 일반 냉ㆍ난방 회로측에 있는 제1액체 파이프와 방냉ㆍ방열 회로측에 있는 제2액체 파이프 사이에 연결되는 제4폐쇄 제어 밸브를 갖는 제4바이패스 회로를 포함하며, 축열 작동시, 상기 제3 및 제4제어 밸브는 압축기, 제1스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제1 및 제2감압 기구중 하나의 기구 및, 축냉ㆍ축열용 열교환기를 연통하여 축열 회로를 형성하도록 개방되는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  8. 제6항에 있어서, 일반 냉ㆍ난방 회로와 방냉ㆍ방열 회로 내부에 있는 냉매의 과열 또는 과냉 정도를 검출하기 위해 일반 냉ㆍ난방 회로와 방냉ㆍ방열 회로 내부에 제공되는 검출 수단과, 상기 검출 수단에 의해 검출된 과냉 또는 과열 정도에 따라 일반 냉ㆍ난방 회로와 방냉ㆍ방열 회로에 요구되는 냉매량을 계산하는 냉매량 계산 수단 및 , 상기 냉매량 계산 수단에 의해 계산된 냉매량에 따라 제1제어 밸브와 제2제어밸브의 전환 작동을 제어하는 스위칭 제어 밸브도 포함하는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  9. 제1항에 있어서, 고압의 액상 냉매를 포함하는 일반 냉ㆍ난방 회로 내부의 냉매 파이프와 고압의 액상 냉매를 포함하는 방냉ㆍ방열 회로 내부의 냉매 파이프중 어느 하나의 파이프에 연결되는 냉매 풀링 수단도 포함하는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제2수단은, 일반 냉ㆍ난방 회로측에 있는 제1기체 파이프와 방냉ㆍ방열 회로측에 있는 제2기체 파이프 사이에 연결되는 제1폐쇄 제어 밸브를 갖는 제1바이패스 회로 및, 일반 냉ㆍ난방 회로측에 있는 제1액체 파이프와 방냉ㆍ방열 회로측에 있는 제2액체 파이프 사이에 연결되는 제2폐쇄 제어 밸브를 갖는 제2바이패스 회로를 포함하며, 축열 작동시 제1 및 제2제어 밸브는 압축기, 제1스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제1 및 제2감압 기구중 하나의 기구 및 축냉ㆍ 축열용 열교환기를 연통하여 축열 회로를 형성하도록 개방되는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1감압 기구는 한쌍의 감압 기구를 포함하며, 상기 냉매 폴링 수단은 제1 감압 기구들중 하나와 제2바이패스 회로의 연결 사이에 있는 제1액체 파이프를 연결하고 냉매를 일시적으로 풀링하는 냉매 풀링 용기를 포함하는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제2감압 기구는 한쌍의 감압 기구를 포함하며, 상기 냉매 풀링 수단은 제2 감압 기구들중 하나와 제2바이패스 회로의 연결점 사이에 있는 제2액체 파이프를 연결하고 냉매를 일시적으로 풀링하는 냉매 풀링 용기를 포함하는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  13. 제11항에 있어서, 감압 기구들중 하나로부터 연장되는 제1액체 파이프와 제2바이패스 회로의 연결점으로부터 연장되는 제1액체 파이프는 냉매 풀링 용기의 상부와 연결되며, 입구 체크 밸브 수단은 냉매 풀링 용기를 향해 냉매 유동 방향으로 액체 파이프에 각각 연결되며, 냉매 배출 파이프가 제공되어 그 배출 파이프를 통해 제1감압 기구로부터 연장되는 제1액체 파이프와 제2바이패스 회로의 연결점으로부터 연장되는 제1액체 파이프가 냉매 풀링 용기의 바닥에 연결되고, 출구 체크 밸브가 냉매 풀링 용기로부터 냉매 유동 방향으로 냉매 배출 파이프에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  14. 제1항에 있어서, 검출 신호를 출력하기 위해 비사용측 열교환기에 형성되는 서리를 검출하는 서리 검출 수단 및, 제상 사이클을 형성하기 위해 상기 서리 검출 수단에 의해 출력된 검출 신호에 응답하여 냉매의 흐름을 변경하는 작동 모드 스위칭 수단도 포함하는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  15. 압축기, 제1스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제1감압 기구 및, 제1사용측 열교환기를 순차적으로 연결함으로써 형성되는 일반 냉ㆍ난방 회로와, 냉매 펌프, 제2스위칭 장치, 축냉축열용 열교환기, 제2감압 기구 및 제2사용측 열교환기를 순차적으로 연결함으로써 형성되는 방냉ㆍ방열 회로와 , 축냉축열용 열교환기의 도움으로 축냉 또는 축열하거나 방냉 또는 방열시키는데 사용되는 축열 매체를 포함하는 축열 탱크와, 일반 냉ㆍ난방 회로와 방냉ㆍ방열 회로 내부의 냉매량을 조절하는 회로간 냉매량 조절 수단 및, 고압의 액상 냉매를 포함하는 일반 냉ㆍ난방 회로 내부의 냉매 파이프 또는, 고압의 액상 냉매를 포함하는 방냉ㆍ방열 회로 내부의 냉매 파이프용으로 제공되는 냉매 폴링 수단을 포함하며, 상기 제1스위칭 장치는 일반 냉ㆍ난방 회로가 제1사용측 열교환기의 도움으로 냉ㆍ난방 작동중 하나의 작동을 선택적으로 수행하도록 냉매의 유동로를 변경시키게 작동하며, 상기 제2스위칭 장치는 방냉ㆍ방열 회로가 제2사용측 열교환기의 도움으로 냉ㆍ난방 작동중 하나의 작동을 선택적으로 수행하도록 냉매의 유동로를 변경시키게 작동하고, 냉방 또는 난방 작동을 수행하기 위해 축열 또는 축냉함으로써 축열 탱크에 저장되는 열에너지를 사용하는 방냉ㆍ방열 회로와 일반 냉ㆍ난방 회로가 구동되거나, 방냉ㆍ방열 회로와 일반 냉ㆍ난방 회로중 어느 하나가 구동되는 경우에 일반 냉ㆍ난방 회로와 방냉ㆍ방열 회로가 서로 독립적으로 작동하며, 축열 탱크를 위한 축냉 또는 축열 작동시, 축냉ㆍ축열 수단이 축열 또는 축냉하도록 작동하는 것으로 구성된 축열식 공기 조화장치에서 사용하기 위한 냉매 회로 내부의 냉매량 조절 방법에 있어서, 방냉ㆍ방열 회로 또는 일반 냉ㆍ난방 회로가 냉방 또는 난방 작동을 수행하도록 구동되는 경우에, 제1방냉ㆍ방열 회로와 일반 냉ㆍ난방 회로가 냉방 또는 난방 작동을 수행하도록 조합하여 구동되고 나서 상기 방냉ㆍ방열 회로 또는 일반 냉ㆍ난방 회로가 냉방 또는 난방 작동을 수행하도록 구동하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 압축기, 제1스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제1감압 기구 및, 제1사용측 열교환기를 순차적으로 연결함으로써 형성되는 일반 냉ㆍ난방 회로와, 냉매 펌프, 제2스위칭 장치, 축냉축열용 열교환기, 제2감압 기구 및 제2사용측 열교환기를 순차적으로 연결함으로써 형성되는 방냉ㆍ방열 회로와 , 축냉축열용 열교환기의 도움으로 축냉 또는 축열하거나 방냉 또는 방열시키도록 채용되는 축열매체를 저장하는 축열 탱크를구비하며, 상기 제1스위칭 장치는 일반 냉ㆍ난방 회로가 제1사용측 열교환기의 도움으로 냉ㆍ난방 작동중 하나의 작동을 선택적으로 수행하도록 냉매의 유동로를 변경시키게 작동하며, 상기 제2스위칭 장치는 방냉ㆍ방열 회로가 제2사용측 열교환기의 도움으로 냉ㆍ난방 작동중 하나의 작동을 선택적으로 수행하도록 냉매의 유동도를 변경시키게 작동하며, 냉방 또는 난방 작동을 수행하기 위해 축열 또는 축냉함으로써 축열탱크에 저장되는 열에너지를 사용하는 방냉ㆍ방열 회로와 일반 냉ㆍ난방 회로가 구동되거나, 방냉ㆍ방열 회로와 일반 냉ㆍ난방 회로중 어느 하나가 구동되는 경우에, 일반 냉ㆍ난방 회로와 방냉ㆍ방열 회로가 서로 독립적으로 작동하며, 축열 탱크를 위한 축냉 또는 축열 작동시 축냉ㆍ축열 수단이 축열 또는 축냉하도록 작동하는 축열식 공기 조화 장치에 있어서, 검출 신호를 출력하기 위해 비사용측 열교환기상에 형성되는 서리를 검출하는 서리 검출 수단 및, 제상 싸이클을 형성하기 위해 상기 서리 검출 수단에 의해 출력된 검출 신호에 응답하여 냉매 유동을 변경시키는 작동 모드 스위칭 수단도 포함하는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  17. 제16항에 있어서, 서리가 비사용측 열교환기에 형성될 때 상기 작동 모드 스위칭 수단은 제상 싸이클을 형성하도록, 비사용측 열교환기의 냉매 회로 내부에 있는 스위칭 장치를 작동시켜 냉매의 유동 방향을 역전시키는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 작동 모드 스위칭 수단은 일반 냉ㆍ난방 회로의 난방 작동을 냉방 작동으로 전환시키도록 작동시키는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  19. 제16항에 있어서, 상기 축냉ㆍ축열 수단은, 일반 냉ㆍ난방 회로측에 있는 제1기체 파이프와 방냉ㆍ방열 회로측에 있는 제2기체 파이프 사이에 연결되어 냉매를 이동시키도록 작동하는 제1제어 밸브를 갖는 제1바이패스 회로 및, 일반 냉ㆍ난방 회로측에 있는 제1액체 파이프와 방냉ㆍ방열 회로측에 있는 제2액체 파이프 사이에 연결되어 냉매를 이동시키도록 작동하는 제2제어 밸브를 갖는 제2바이패스 회로를 포함하며, 냉방 또는 난방 작동을 수행하기 위해 축열 또는 축냉함으로써 축열 탱크에 저장되는 열에너지를 사용하는 방냉ㆍ방열 회로와 일반 냉ㆍ난방 회로가 구동되거나, 방냉ㆍ방열 회로와 일반 냉ㆍ난방 회로중 어느 하나가 구동되는 경우에, 제1 및 제2제어 밸브는 폐쇄되고 일반 냉ㆍ난방 회로와 방냉ㆍ방열 회로는 서로 독립적으로 작동하며, 축열 탱크를 위한 축냉 또는 축열 작동시 상기 제1 및 제2제어 밸브는 압축기, 제1스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제1감압 기구 또는 제2감압 기구 및, 축냉축열용 열교환기를 포함하는 축냉축열 회로를 형성하도록 개방하며, 상기 작동 모드 스위칭 수단은 난방 또는 축열 작동을 축냉 작동으로 전환하기 위해 상기 검출 수단에 의해 출력된 검출 신호에 따라 제1 및 제2밸브를 작동하는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  20. 제16항에 있어서, 상기 일반 냉ㆍ난방 회로 내부에 제3스위칭 장치가 압축기와 제1스위칭 장치 사이의 냉매 파이프에 제공되어 있고, 제6바이패스 회로가 비상용측 열교환기와 제1감압 기구 사이로 연장하는 냉매 파이프와 상기 제3스위칭 장치 사이에 제공되며, 일반 냉ㆍ난방 회로에 의한 난방 작동시 상기 작동 모드 스위칭 수단은 제상 작동을 수행하는 핫가스 바이패스를 형성하기 위해 제1 및 제3스위칭 장치의 냉매 유동로를 변경시키는 것을 특징으로 하는 축열식 공기 조화 장치.
  21. 압축기, 제1스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제1감압 기구 및, 제1사용측 열교환기를 순차적으로 연결함으로써 형성되는 일반 냉ㆍ난방 회로와, 냉매 펌프, 제2스위칭 장치, 축냉축열용 열교환기, 제2감압 기구 및 제2사용측 열교환기를 순차적으로 연결함으로써 형성되는 방냉ㆍ방열 회로 및 , 축냉축열용 열교환기의 도움으로 축냉 또는 축열하거나 방냉 또는 방열시키는데 사용되는 축열 매체를 저장하는 축열 탱크를 포함하며, 상기 제1스위칭 장치는 일반 냉ㆍ난방 회로가 제1사용측 열교환기의 도움으로 냉ㆍ난방 작동중 하나의 작동을 선택적으로 수행하도록 냉매의 유동로를 변경시키게 작동하며, 상기 제2스위칭 장치는 방냉ㆍ방열 회로가 제2사용측 열교환기의 도움으로 냉ㆍ난방 작동중 하나의 작동을 선택적으로 수행하도록 냉매의 유동로를 변경시키게 작동하고, 냉방 또는 난방 작동을 수행하기 위해 축열 또는 축냉함으로써 축열 탱크에 저장되는 열에너지를 사용하는 방냉ㆍ방열 회로와 일반 냉ㆍ난방 회로가 구동되거나, 방냉ㆍ방열 회로와 일반 냉ㆍ난방 회로중 어느 하나가 구동되는 경우에 일반 냉ㆍ난방 회로와 방냉ㆍ방열 회로가 서로 독립적으로 작동하며, 축열 탱크를 위한 축냉 또는 축열 작동시, 축냉ㆍ축열 수단이 축열 또는 축냉하도록 작동하는 것으로 구성된 축열식 공기 조화 장치에서 사용하기 위한 비사용측 열교환기의 제상 방법에 있어서, 일반 냉ㆍ난방 회로에 의한 난방 작동시 서리 검출 수단은 검출 신호를 출력하기 위해 비사용측 열교환기에 있는 서리를 검출하도록 작동하며, 상기 검출 신호에 응답하여 작동 모드 스위칭 수단은 방열 작동이 방냉ㆍ방열 회로에 의해 수행되는 동안에 제상 작동을 수행하기 위해 난방 작동을 냉방 작동으로 전환하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 압축기, 제1스위칭 장치, 비사용측 열교환기, 제1감압 기구 및, 제1사용측 열교환기를 순차적으로 연결함으로써 형성되는 일반 냉ㆍ난방 회로와, 냉매 펌프, 제2스위칭 장치, 축냉축열용 열교환기, 제2감압 기구 및 제2사용측 열교환기를 순차적으로 연결함으로써 형성되는 방냉ㆍ방열 회로와, 축냉축열용 열교환기의 도움으로 축냉 또는 축열하거나 방냉 또는 방열시키는데 사용되는 축열 매체를 저장하는 축열 탱크를 포함하며, 상기 제1스위칭 장치는 일반 냉ㆍ난방 회로가 제1사용측 열교환기의 도움으로 냉ㆍ난방 작동중 하나의 작동을 선택적으로 수행하도록 냉매의 유동로를 변경시키게 작동하며, 상기 제2스위칭 장치는 방냉ㆍ방열 회로가 제2사용측 열교환기의 도움으로 냉ㆍ난방 작동중 하나의 작동을 선택적으로 수행하도록 냉매의 유동로를 변경시키게 작동하고, 제6바이패스 회로가 압축기와 제1스위칭 장치 사이의 냉매 파이프용으로 제공되는 제3스위칭 장치와, 비사용측 열교환기와 제1감압 기구 사이로 연장하는 냉매 파이프와의 사이에 제공되고, 냉방 또는 난방 작동을 수행하기 위해 축열 또는 축냉함으로써 축열 탱크에 저장되는 열에너지를 사용하는 방냉ㆍ방열 회로와 일반 냉ㆍ난방 회로가 구동되거나, 방냉ㆍ방열 회로와 일반 냉ㆍ난방 회로중 어느 하나가 구동되는 경우에 일반 냉ㆍ난방 회로와 방냉ㆍ방열 회로가 서로 독립적으로 작동하며, 축열 탱크를 위한 축냉 또는 축열 작동시, 축냉ㆍ축열 수단이 축열 또는 축냉하도록 작동하는 것으로 구성된 축열식 공기 조화 장치에서 사용하기 위한 비사용측 열교환기의 제상 방법에 있어서 일반 냉ㆍ난방 회로에 의한 난방 작동시 서리 검출 수단은 검출 신호를 출력하기 위해 비사용측 열교환기에 있는 서리를 검출하도록 작동하며, 상기 검출 신호에 응답하여 작동 모드 스위칭 수단은 방열 작동이 방냉ㆍ방열 회로에 의해 수행되는 동안에 제상 작동을 수행하기 위해 핫 가스 바이패스를 형성하도록 제1 및 제3스위칭 장치의 냉매 유동로를 변경시키는 것을 특징으로 하는 방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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