WO2023177048A1 - 공기 조화기 및 그 제어 방법 - Google Patents

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WO2023177048A1
WO2023177048A1 PCT/KR2022/020296 KR2022020296W WO2023177048A1 WO 2023177048 A1 WO2023177048 A1 WO 2023177048A1 KR 2022020296 W KR2022020296 W KR 2022020296W WO 2023177048 A1 WO2023177048 A1 WO 2023177048A1
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heat exchanger
way valve
outdoor heat
refrigerant
defrost operation
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한광식
유상호
이재양
이제진
임형석
임병국
장용희
정광철
정동일
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삼성전자주식회사
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    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B6/00—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits
    • F25B6/02—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits arranged in parallel

Definitions

  • the disclosed invention relates to an air conditioner capable of defrosting an outdoor heat exchanger during heating operation and a control method thereof.
  • An air conditioner is a device that cools or heats air using the movement of heat generated from evaporation and condensation of a refrigerant, and discharges the cooled or heated air to condition the air in an indoor space.
  • the air conditioner circulates refrigerant through a compressor, an indoor heat exchanger, and an outdoor heat exchanger, and discharges heat-exchanged air from the indoor heat exchanger into the indoor space, thereby cooling or heating the indoor space.
  • frost may be generated in the outdoor heat exchanger included in the outdoor unit.
  • frost forms on outdoor heat exchangers, heating capacity is reduced and product reliability is reduced.
  • a defrost operation may be performed after pausing the heating operation to remove frost generated in the outdoor heat exchanger.
  • ice attached to the outdoor heat exchanger is not completely removed despite the defrosting operation.
  • the disclosed invention provides an air conditioner and a control method that can effectively remove frost from an outdoor heat exchanger by additionally performing a defrost operation to completely defrost the lower part of the outdoor heat exchanger.
  • An air conditioner includes a compressor that compresses a refrigerant and includes a discharge port; an outdoor heat exchanger that exchanges heat with outdoor air and includes an upper portion including an upper inlet and a lower portion including a lower inlet; a first four-way valve provided between the discharge port of the compressor and an upper inlet of the outdoor heat exchanger; a second four-way valve provided between the discharge port of the compressor and the lower inlet of the outdoor heat exchanger; and a control unit electrically connected to the compressor, the first four-way valve, and the second four-way valve, wherein the control unit performs a first defrost operation to defrost the upper and lower portions of the outdoor heat exchanger during the heating operation.
  • the first four-way valve and the second four-way valve may be controlled to perform a defrost operation.
  • control unit controls the first four-way valve and the 2
  • the four-way valve may be switched, and the first four-way valve may be switched so that refrigerant is discharged from the upper inlet of the outdoor heat exchanger in response to the start of the second defrost operation.
  • the control unit ends the first defrost operation based on the elapse of a predetermined reference defrost time, and determines that the temperature of the lower part of the outdoor heat exchanger detected at the end of the first defrost operation is lower than the predetermined threshold temperature.
  • the second defrost operation can be entered.
  • the control unit may enter the second defrost operation based on the first defrost operation being forcibly terminated by a predetermined compressor protection condition.
  • the control unit forcibly terminates the first defrost operation based on detecting the inflow of liquid refrigerant into the compressor, the current applied to the compressor exceeding the reference current, or the discharge port temperature of the compressor exceeding the reference temperature. You can.
  • the controller may terminate the second defrost operation based on the elapse of a predetermined additional defrost time and switch the second four-way valve to return to the heating operation.
  • the air conditioner includes an accumulator; a first pressure sensor provided between the compressor and the first four-way valve; And a second pressure sensor provided between the first four-way valve and the accumulator, wherein the control unit determines the difference between the first pressure value of the first pressure sensor and the second pressure value of the second pressure sensor. Based on being above a predetermined threshold, the second defrost operation may be terminated and the second four-way valve may be switched to return to the heating operation.
  • the air conditioner further includes an accumulator, and the second four-way valve includes a first port connected to the discharge port of the compressor. a second port connected to the inlet of the accumulator; a third port connected to the lower inlet of the outdoor heat exchanger; and a closed fourth port.
  • the lower part of the outdoor heat exchanger includes a lower outlet through which refrigerant flowing into the lower inlet is discharged; and a lower refrigerant tube connecting the lower inlet and the lower outlet, wherein the upper part of the outdoor heat exchanger is disposed above the lower outlet, and an upper outlet through which the refrigerant flowing into the upper inlet is discharged. and an upper refrigerant tube connecting the upper inlet and the upper outlet.
  • the outdoor heat exchanger includes an upper inlet pipe connecting the upper inlet to the first four-way valve; a lower inlet pipe connecting the lower inlet to the second four-way valve; a lower outlet pipe connected to the lower outlet; and an upper outlet pipe connected to the upper outlet and the lower outlet pipe.
  • the outdoor heat exchanger may include a temperature sensor installed in the lower outlet pipe and detecting the temperature of the refrigerant discharged from the lower outlet.
  • a control method of an air conditioner includes controlling the first four-way valve and the second four-way valve to perform a first defrost operation for defrosting the upper and lower portions of the outdoor heat exchanger during a heating operation; Based on the end of the first defrost operation, determine whether to perform a second defrost operation to additionally defrost the lower part of the outdoor heat exchanger; During the second defrost operation, controlling the first four-way valve and the second four-way valve so that the upper part of the outdoor heat exchanger operates as an evaporator and the lower part of the outdoor heat exchanger operates as a condenser. .
  • Controlling the first four-way valve and the second four-way valve may cause refrigerant to flow from the first four-way valve into the upper inlet of the outdoor heat exchanger in response to the start of the first defrost operation, and to allow the refrigerant to flow into the upper inlet of the outdoor heat exchanger.
  • Determining whether to perform the second defrost operation may include terminating the first defrost operation based on elapse of a predetermined reference defrost time; It may include entering the second defrost operation based on the fact that the temperature of the lower part of the outdoor heat exchanger detected at the end of the first defrost operation is lower than a predetermined threshold temperature.
  • Determining whether to perform the second defrost operation may include entering the second defrost operation based on forced termination of the first defrost operation according to a predetermined compressor protection condition.
  • the forced termination of the first defrost operation may be based on detection of the inflow of liquid refrigerant into the compressor, the current applied to the compressor exceeding the reference current, or the discharge port temperature of the compressor exceeding the reference temperature. .
  • the second defrost operation may be terminated based on the elapse of a predetermined additional defrost time, and the second four-way valve may be switched based on the end of the second defrost operation.
  • the second defrost operation is terminated based on the difference between the first pressure value of the first pressure sensor and the second pressure value of the second pressure sensor being greater than or equal to a predetermined threshold, and the second four-way valve is configured to It can be switched based on the end of the defrost operation.
  • the disclosed air conditioner and its control method can effectively and completely remove frost generated in the outdoor heat exchanger by performing a main defrost operation to defrost the entire outdoor heat exchanger and a sub-defrost operation to additionally defrost the lower part of the outdoor heat exchanger. You can.
  • the disclosed air conditioner and its control method can improve both defrosting performance and heating performance by operating the lower part of the outdoor heat exchanger as a condenser to perform defrosting and simultaneously operating the upper part of the outdoor heat exchanger as an evaporator.
  • the disclosed air conditioner and its control method use both the upper and lower parts of the outdoor heat exchanger even when performing a general cooling or heating operation, thereby improving cooling and heating performance.
  • FIG 1 shows an air conditioner according to one embodiment.
  • Figure 2 is an exploded view of the outdoor unit of an air conditioner according to one embodiment.
  • Figure 3 is a perspective view of an outdoor heat exchanger according to one embodiment.
  • Figure 4 is a plan view of an outdoor heat exchanger according to an embodiment, viewed from direction A.
  • Figure 5 is an enlarged view of the lower part of an outdoor heat exchanger according to one embodiment.
  • FIG. 6 shows a four-way valve according to one embodiment.
  • Figure 7 shows the flow of refrigerant during cooling operation or main defrosting operation.
  • Figure 8 shows the flow of refrigerant during heating operation.
  • Figure 9 shows the flow of refrigerant during sub-defrost operation.
  • Figure 10 is a block diagram showing the control configuration of an air conditioner according to an embodiment.
  • Figure 11 is a graph showing the operation of the compressor and four-way valves when performing a defrost operation during a heating operation.
  • Figure 12 is a flowchart explaining a control method of an air conditioner according to an embodiment.
  • FIG. 13 is a flowchart explaining the control method of FIG. 12 in more detail.
  • first”, “second”, etc. used in this specification may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, and the terms It is used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • a first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component without departing from the scope of the present invention.
  • ⁇ unit may refer to a unit that processes at least one function or operation.
  • the terms may refer to at least one hardware such as a field-programmable gate array (FPGA) / application specific integrated circuit (ASIC), at least one software stored in memory, or at least one process processed by a processor. there is.
  • FPGA field-programmable gate array
  • ASIC application specific integrated circuit
  • the codes attached to each step are used to identify each step, and these codes do not indicate the order of each step.
  • Each step is performed differently from the specified order unless a specific order is clearly stated in the context. It can be.
  • FIG 1 shows an air conditioner according to one embodiment.
  • the air conditioner 1 includes an outdoor unit 1a provided in an outdoor space to perform heat exchange between outdoor air and a refrigerant, and an indoor unit 1b provided in an indoor space to perform heat exchange between indoor air and a refrigerant.
  • the outdoor unit 1a may be located outside the air conditioning space, and the indoor unit 1b may be located within the air conditioning space.
  • the air conditioned space refers to a space that is cooled or heated by the air conditioner (1).
  • the outdoor unit 1a may be placed outside a building, and the indoor unit 1b may be placed in a space separated from the outside by a wall, such as a living room or office.
  • the indoor unit 1b may be installed on the ceiling.
  • the outdoor unit 1a and the indoor unit 1b are connected through external pipes P1 and P2.
  • the refrigerant can circulate through the outdoor unit (1a), external pipes (P1, P2), and indoor unit (1b).
  • One end of the external pipes P1 and P2 may be connected to a pipe valve provided on one side of the outdoor unit 1a. Additionally, the external pipes P1 and P2 may be connected to refrigerant pipes provided inside the outdoor unit 1a and the indoor unit 1b.
  • the outdoor unit 1a may include a cabinet 10 forming the exterior, a fan cover 20 covering the top of the cabinet 10, and a fan assembly 30 disposed within the cabinet 10.
  • the cabinet 10 may form four sides of the outdoor unit 1a. Although there are two fan assemblies 30, the number is not limited thereto.
  • the fan assembly 30 may be placed at the top within the cabinet 10. Additionally, an outdoor heat exchanger 100 may be disposed within the cabinet 10.
  • the fan cover 20 may be provided with a fan guard 22 to discharge air and protect the fan assembly 20.
  • the fan cover 20 may include an outlet corresponding to the shape of the fan assembly 20.
  • the fan guard 22 may cover the discharge port of the fan cover 20 and may have a grill or mesh shape.
  • the air conditioner 1 is illustrated as including one outdoor unit 1a and one indoor unit 1b, but the air conditioner 1 includes a plurality of outdoor units 1a and a plurality of indoor units 1b. It may also include . For example, a plurality of indoor units 1b may be connected to one outdoor unit 1a. Additionally, the shape of the indoor unit 1b is not limited to that described. As long as the indoor unit 1b is installed in an indoor space and can cool or heat the indoor space, any type of indoor unit 1b can be applied.
  • Figure 2 is an exploded view of the outdoor unit of an air conditioner according to one embodiment.
  • the outdoor unit 1a of the air conditioner 1 includes a cabinet 10, a base 15, a fan cover 20, a fan guard 22, a fan assembly 30, and a compressor 40. and an outdoor heat exchanger 100.
  • the cabinet 10 may include a front cabinet 10a, a left cabinet 10b, a right cabinet 10c, and a rear cabinet (not shown).
  • the front cabinet 10a and the rear cabinet (not shown) may be provided in sizes corresponding to each other.
  • the left cabinet 10b and the right cabinet 10c may also be provided in sizes corresponding to each other.
  • the front cabinet 10a, the left cabinet 10b, and the right cabinet 10C may include an intake port 11 for sucking outdoor air into the outdoor unit 1a of the air conditioner. Outdoor air sucked into the outdoor unit 1a through the intake port 11 may exchange heat with the outdoor heat exchanger 100 and then be discharged to the outside of the outdoor unit 1a through the fan guard 22.
  • the base 15 is disposed at the lower part of the cabinet 10 and can support components of the outdoor unit 1a, such as the compressor 40 and the outdoor heat exchanger 100.
  • the base 15 may be coupled to the bottom of each of the front cabinet 10a, left cabinet 10b, right cabinet 10c, and rear cabinet (not shown).
  • the fan cover 20 may be coupled to the top of each of the front cabinet 10a, left cabinet 10b, right cabinet 10c, and rear cabinet (not shown).
  • the fan assembly 30 may include blades 31 and a motor 32.
  • the blade 31 may rotate by the operation of the motor 32, and air may flow due to the rotation of the blade 31.
  • the outdoor heat exchanger 100 may be disposed along the inner perimeter of the cabinet 10.
  • the outdoor heat exchanger 100 may be provided to cover four sides of the cabinet 10.
  • the outdoor heat exchanger 100 may be provided in a bent shape with a portion adjacent to a corner of the cabinet 10.
  • Figure 3 is a perspective view of an outdoor heat exchanger according to one embodiment.
  • Figure 4 is a plan view of an outdoor heat exchanger according to an embodiment, viewed from direction A.
  • Figure 5 is an enlarged view of the lower part of an outdoor heat exchanger according to one embodiment.
  • the outdoor heat exchanger 100 includes an upper inlet 101, an upper outlet 102, an upper inlet pipe 110, a connection pipe 111, and an upper outlet pipe 120. , it may include an upper refrigerant tube 130, a lower inlet 201, a lower outlet 202, a lower inlet pipe 210, a lower outlet pipe 220, a capillary tube 230, and a lower refrigerant tube 240. .
  • the upper inlet 101 may be referred to as a first inlet
  • the upper outlet 102 may be referred to as a first outlet
  • the lower inlet 201 may be referred to as a second inlet
  • the lower outlet 202 may be referred to as a second outlet.
  • the upper inlet pipe 110 will be called a first inlet pipe
  • the upper outlet pipe 120 will be called a first outlet pipe
  • the lower inlet pipe 210 will be called a second inlet pipe
  • the lower outlet pipe 220 will be called a second outlet pipe. You can.
  • the outdoor heat exchanger 100 can be divided into an upper part (100U) and a lower part (100D).
  • the lower portion 100D of the outdoor heat exchanger 100 includes a lower outlet 202 and may be defined as a lower portion of the lower outlet 202.
  • the lower portion 100D of the outdoor heat exchanger 100 may be defined as a portion including the bottom of the outdoor heat exchanger 100 to the location of the lower outlet 202 of the outdoor heat exchanger 100.
  • the lower part 100D of the outdoor heat exchanger 100 may include a lower inlet 201, a lower outlet 202, and a lower refrigerant tube 240.
  • the upper portion (100U) of the outdoor heat exchanger (100) may include an upper portion of the lower outlet (202).
  • the upper part (100U) of the outdoor heat exchanger (100) may include an upper inlet (101), an upper outlet (102), and an upper refrigerant tube (130) located above the lower outlet (202).
  • the refrigerant discharged from the compressor 40 passes through the first four-way valve 50 and flows into the upper inlet pipe 110, and connects a plurality of connection pipes ( 111).
  • the refrigerant flowing into each of the plurality of connection pipes 111 may flow into the plurality of upper inlets 101.
  • the refrigerant flowing into the plurality of upper inlets 101 may flow along the upper refrigerant tube 130.
  • a plurality of upper inlets 101 of the outdoor heat exchanger 100 may be provided.
  • the plurality of upper inlets 101 may be connected to the upper inlet pipe 110 by a plurality of connectors 111.
  • the upper inlet pipe 110 may be connected to the first four-way valve 50.
  • the upper inlet 101 of the outdoor heat exchanger 100 may be connected to the first four-way valve 50 through the upper inlet pipe 110. Since there are a plurality of upper inlets 101, a plurality of upper refrigerant tubes 130 may also be provided.
  • the refrigerant flowing into the upper inlet 101 of the outdoor heat exchanger 100 may flow along the upper refrigerant tube 130 and then be discharged through the upper outlet 102 of the outdoor heat exchanger 100.
  • the upper outlet 102 is connected to the upper outlet pipe 120, and the refrigerant can be discharged to the outside of the outdoor heat exchanger 100 through the upper outlet pipe 120.
  • the upper outlet pipe 120 is connected to the first external pipe (P1) connecting the outdoor unit (1a) and the indoor unit (1b), and the refrigerant may be supplied to the indoor unit (1b) through the first external pipe (P1). .
  • the refrigerant flowing along the plurality of upper refrigerant tubes 130 may be collected through the plurality of capillaries 230 to the upper outlet 102. That is, each of the plurality of upper refrigerant tubes 130 may be connected to one end of each of the plurality of capillaries 230, and the other end of the plurality of capillaries 230 are combined at the upper outlet 102 to form an upper outlet pipe ( 120). Each of the plurality of capillaries 230 may include a U-shaped bent portion 231.
  • the lower inlet 201 of the outdoor heat exchanger 100 may be connected to the lower inlet pipe 210.
  • the lower inlet pipe 210 may be connected to the second four-way valve 60.
  • the lower inlet 201 of the outdoor heat exchanger 100 may be connected to the second four-way valve 60 through the lower inlet pipe 210.
  • the refrigerant discharged from the compressor 40 may flow into the lower inlet 201 through the second four-way valve 60 and the lower inlet pipe 210.
  • the refrigerant flowing into the lower inlet 201 may flow along the lower refrigerant tube 240 located at the lower part of the outdoor heat exchanger 100.
  • the refrigerant flowing into the lower inlet 201 of the outdoor heat exchanger 100 may flow along the lower refrigerant tube 240 and then be discharged through the lower outlet 202 of the outdoor heat exchanger 100.
  • the lower outlet 202 may be connected to the lower outlet pipe 220, and the lower outlet pipe 220 may be connected to the upper outlet pipe 120.
  • the lower outlet pipe 220 may be connected to one end of the capillary tube 230, and the other end of the capillary tube 230 may be connected to the upper outlet pipe 120.
  • the refrigerant may flow through the lower outlet pipe 220 to the upper outlet pipe 120.
  • the refrigerant may condense or evaporate while flowing along the flow path formed by the refrigerant tubes 130 and 240.
  • Refrigerant can condense and release heat.
  • Refrigerant can absorb heat from the surrounding air and evaporate.
  • fin assemblies may be coupled to the outer surfaces of the refrigerant tubes 130 and 240.
  • the fin assembly may include a plurality of heat exchange fins.
  • the heat exchange fins may be arranged in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the refrigerant tubes 130 and 240.
  • the heat exchange fins may be spaced apart at predetermined intervals.
  • the fin assembly may form the outer surface of the outdoor heat exchanger 100 and may serve to expand the heat exchange area of the refrigerant tubes 130 and 240.
  • the upper refrigerant tube 130 and the lower refrigerant tube 240 may extend along the inner perimeter of the cabinet 10 of the outdoor unit 1a.
  • the refrigerant tubes 130 and 240 may extend along the front-back and left-right directions of the outdoor unit 1a.
  • the refrigerant tubes 130 and 240 may be provided in a bent shape at a portion adjacent to a corner of the cabinet 10.
  • the refrigerant tubes 130 and 240 may be bent into a U-shape and arranged tortuously on one side of the outdoor heat exchanger 100.
  • a temperature sensor 250 may be installed in the lower outlet pipe 220.
  • the temperature sensor 250 may detect the temperature of the refrigerant discharged from the lower outlet 202 of the outdoor heat exchanger 100.
  • the temperature sensor 250 installed in the lower outlet pipe 220 may be referred to as a 'second temperature sensor'.
  • the direction in which the refrigerant flows in the outdoor heat exchanger 100 may be opposite to the direction in which the refrigerant flows in the cooling operation or the defrosting operation.
  • the air conditioner (1) when the air conditioner (1) is in heating operation, the refrigerant flows into the outdoor heat exchanger (100) through the upper outlet pipe (120), and the upper inlets (101) and lower inlets ( It can be discharged to the outside of the outdoor heat exchanger 100 through 201).
  • the inlet and outlet of the outdoor heat exchanger 100 may be defined based on cooling operation.
  • the flow direction of the refrigerant in the upper part of the outdoor heat exchanger 100 is opposite to the flow direction of the refrigerant in the lower part of the outdoor heat exchanger 100.
  • the lower part of the outdoor heat exchanger 100 may operate as a condenser
  • the upper part of the outdoor heat exchanger 100 may operate as an evaporator. That is, while refrigerant flows into the lower inlet 201 of the outdoor heat exchanger 100, refrigerant may be discharged from the upper inlet 101 of the outdoor heat exchanger 100.
  • FIG. 6 shows a four-way valve according to one embodiment.
  • the first four-way valve 50 and the second four-way valve 60 may each include four ports.
  • the first four-way valve 50 and the second four-way valve 60 may include a D port, an S port, a C port, and an E port.
  • the D port, S port, C port, and E port may be referred to as the first port, second port, third port, and fourth port, respectively.
  • the D port is connected to the discharge line (P3) extending from the discharge port of the compressor 40, and the S port is connected to the suction line (P4) extending from the suction port of the accumulator 80.
  • Port C is connected to the upper inlet pipe 110 of the outdoor heat exchanger 100, and port E is connected to the refrigerant pipe connected to the second external pipe P2.
  • the D port is connected to the discharge line (P3) extending from the discharge port of the compressor 40, and the S port is connected to the suction line (P4) extending from the suction port of the accumulator 80.
  • port C is connected to the lower inlet pipe 210 of the outdoor heat exchanger 100.
  • port E of the second four-way valve 60 is closed.
  • first four-way valve 50 and the second four-way valve 60 include a piston assembly (PS) provided therein.
  • the piston assembly (PS) is movable, and the flow direction of the refrigerant discharged from the compressor 40 is determined depending on the position of the piston assembly (PS).
  • the main defrost operation may also be referred to as the first defrost operation.
  • the sub-defrost operation may also be called a second defrost operation or an additional defrost operation.
  • Figure 7 shows the flow of refrigerant during cooling operation or main defrosting operation.
  • Figure 8 shows the flow of refrigerant during heating operation.
  • Figure 9 shows the flow of refrigerant during sub-defrost operation.
  • the outdoor unit 1a of the air conditioner 1 includes a fan assembly 30 for flowing air, a compressor 40 for compressing the refrigerant, and heat exchange between outdoor air and the refrigerant.
  • An outdoor heat exchanger (100) that performs, a first four-way valve (50) provided between the discharge port of the compressor (40) and the upper inlet (101) of the outdoor heat exchanger (100), and a compressor (40) ), a second four-way valve 60 provided between the discharge port and the lower inlet 201 of the outdoor heat exchanger 100, an expansion valve 70 for depressurizing the refrigerant, and the non-evaporated liquid refrigerant flows into the compressor 40. It includes an accumulator 80 that prevents this from happening.
  • the fan assembly 30 is provided around the outdoor heat exchanger 100 to flow outdoor air into the outdoor heat exchanger 100.
  • the fan assembly 30 can suck in air from outside the outdoor unit 1a and simultaneously move the air heat-exchanged in the outdoor heat exchanger 100 to the outside of the outdoor unit 1a.
  • the compressor 40 may operate using electrical energy supplied from an external power source.
  • the compressor 40 includes a compressor motor (not shown) and compresses low-pressure gaseous refrigerant to high pressure using the rotational force of the compressor motor.
  • the operating frequency of the compressor 40 may be changed to correspond to the capability required by the indoor unit 1b.
  • the compressor 40 may be an inverter air compressor, a positive displacement compressor, or a dynamic compressor, and various types of compressors that the designer can consider may be used.
  • the first four-way valve 50 can change the flow direction of the high-temperature, high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 40.
  • the first four-way valve 50 is controlled to guide the refrigerant compressed in the compressor 40 to the upper part of the outdoor heat exchanger 100.
  • the first four-way valve 50 guides the refrigerant compressed in the compressor 40 to the indoor unit 1b and guides the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger 100 to the accumulator 80. controlled to do so.
  • the second four-way valve 60 is controlled to guide the refrigerant compressed in the compressor 40 to the lower part of the outdoor heat exchanger 100.
  • the second four-way valve 60 is controlled to guide the refrigerant discharged from the lower part of the outdoor heat exchanger 100 to the accumulator 80. Since the E port (fourth port) of the second four-way valve 60 is closed, the high-temperature, high-pressure refrigerant discharged from the compressor 40 during the heating operation cannot pass through the second four-way valve 60.
  • the expansion valve 70 can expand a high-temperature, high-pressure liquid refrigerant and discharge a low-temperature, low-pressure gas and liquid refrigerant mixture.
  • the expansion valve 70 may control the amount of refrigerant provided to the indoor heat exchanger of the indoor unit 1b.
  • the expansion valve 70 depressurizes the refrigerant using a throttling action.
  • the throttling action means that when the refrigerant passes through a narrow passage, the pressure decreases without heat exchange with the outside.
  • the expansion valve 70 may be an electronic expansion valve (EEV) whose opening is adjustable.
  • the expansion valve 70 includes, for example, a thermoelectric electromagnetic expansion valve using deformation of a bimetal, a thermoelectric electromagnetic expansion valve using volume expansion by heating the encapsulating wax, and a pulse width modulation valve that opens and closes a solenoid valve by a pulse signal. It may be an electronic expansion valve or a stem motor-type electronic expansion valve that opens and closes the valve using a motor.
  • the outdoor unit 1a includes a first temperature sensor 41 for detecting the temperature of the discharge port of the compressor 40 and a second temperature sensor 41 for detecting the temperature of the refrigerant discharged from the lower outlet 201 of the outdoor heat exchanger 100. It may include a temperature sensor 250.
  • the first temperature sensor 41 may be installed at the discharge port of the compressor 40.
  • the second temperature sensor 250 may be installed in the lower outlet pipe 220 connected to the lower outlet 201 of the outdoor heat exchanger 100.
  • the first temperature sensor 41 and the second temperature sensor 250 may be implemented as a bimetal thermometer, a thermistor thermometer, or an infrared thermometer.
  • the air conditioner 1 may include various temperature sensors.
  • a temperature sensor (not shown) may be provided at the inlet side of the outdoor heat exchanger 100.
  • the temperature sensor for detecting the temperature of the outdoor heat exchanger 100 is installed around the inlet and/or outlet of the outdoor heat exchanger 100, or in the refrigerant pipe connected to the inlet and/or outlet of the outdoor heat exchanger 100. Can be installed to make contact.
  • an outdoor temperature sensor may be provided to detect the outdoor temperature.
  • Accumulator 80 may include a level sensor 81.
  • the level sensor 81 can detect the level of liquid refrigerant stored inside the accumulator 80. When the level of liquid refrigerant accumulated in the accumulator 80 is higher than a predetermined reference level, liquid refrigerant may flow into the compressor 40. If liquid refrigerant flows into the compressor 40, the compressor 40 may be damaged. When the level of the liquid refrigerant detected by the level sensor 81 becomes higher than the reference level, the outdoor unit 1a may stop driving the compressor 40 and operate the accumulator 80 to vaporize the liquid refrigerant.
  • the outdoor unit 1a has a first pressure sensor 260 provided between the compressor 40 and the first four-way valve 50 and a second pressure sensor 260 provided between the first four-way valve 50 and the accumulator 80. It may include a sensor 270.
  • the first pressure sensor 260 may be installed in the discharge line P3 connected to the discharge port of the compressor 40.
  • the first pressure sensor 260 can detect the pressure of the refrigerant flowing inside the discharge line (P3).
  • the second pressure sensor 270 may be installed in the suction line P4 connected to the suction port of the accumulator 80.
  • the second pressure sensor 270 can detect the pressure of the refrigerant flowing inside the suction line (P4).
  • the discharge line (P3) and suction line (P4) may also be provided as piping.
  • the air conditioner 1 includes a refrigerant flow path for circulating refrigerant between the indoor unit 1b and the outdoor unit 1a.
  • the refrigerant circulates between the indoor unit 1b and the outdoor unit 1a along the refrigerant flow path, and can absorb or release heat through a change in state (e.g., a state change from gas to liquid, or a state change from liquid to gas). You can.
  • the air conditioner 1 is connected between the outdoor unit 1a and the indoor unit 1b, and includes a first external pipe P1 that serves as a passage through which liquid refrigerant flows, and a second external pipe through which gaseous refrigerant flows. (P2) may be included.
  • the first external pipe P1 and the second external pipe P2 may be connected to refrigerant pipes inside the outdoor unit 1a and the indoor unit 1b.
  • the first external pipe (P1) may be referred to as a liquid pipe
  • the second external pipe (P2) may be referred to as a gas pipe.
  • the outdoor heat exchanger 100 serves as a condenser to condense the refrigerant compressed in the compressor 40 during a cooling operation or main defrost operation, and as an evaporator to evaporate the refrigerant depressurized in the indoor unit 1b during a heating operation. Perform.
  • the upper portion 100U of the outdoor heat exchanger 100 may operate as an evaporator
  • the lower portion 100D of the outdoor heat exchanger 100 may operate as a condenser. Accordingly, heat is emitted from the lower portion 100D of the outdoor heat exchanger 100 and defrosting is possible.
  • the refrigerant when the air conditioner 1 is in cooling operation, the refrigerant can emit heat from the outdoor heat exchanger 100 of the outdoor unit 1a and absorb heat from the indoor heat exchanger 100 of the indoor unit 1b. there is.
  • the refrigerant compressed in the compressor 40 is supplied to the first four-way valve 50 and the second four-way valve 60 through the discharge line P3.
  • the first four-way valve 50 and the second four-way valve 60 are controlled so that the refrigerant flowing in from the discharge line P3 is supplied to the outdoor heat exchanger 100. Accordingly, the refrigerant is supplied to the upper part of the outdoor heat exchanger 100 along the upper inlet pipe 110 connected to the first four-way valve 50. Additionally, the refrigerant is supplied to the lower part of the outdoor heat exchanger 100 along the lower inlet pipe 210 connected to the second four-way valve 60.
  • the refrigerant flowing into the upper inlet 101 of the outdoor heat exchanger 100 may be discharged through the upper outlet 102 of the outdoor heat exchanger 100.
  • the upper outlet 102 is connected to the upper outlet pipe 120, and the refrigerant can be discharged to the outside of the outdoor heat exchanger 100 through the upper outlet pipe 120.
  • the refrigerant flowing into the lower inlet 102 of the outdoor heat exchanger 100 may flow to the upper outlet pipe 120 through the lower outlet pipe 220 connected to the lower part of the outdoor heat exchanger 100.
  • the lower outlet pipe 220 is connected to the upper outlet pipe 120.
  • the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger 100 is supplied to the indoor unit 1b through the expansion valve 70.
  • the outdoor heat exchanger 100 operates as a condenser that condenses the refrigerant and emits heat
  • the indoor heat exchanger of the indoor unit 1b operates as an evaporator that absorbs heat and evaporates the refrigerant.
  • the high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant discharged from the compressor 40 moves to the outdoor heat exchanger 100.
  • the liquid or near-liquid refrigerant condensed in the outdoor heat exchanger 100 is expanded and depressurized in the expansion valve 70.
  • Two-phase refrigerant that has passed through the expansion valve 70 moves to the indoor heat exchanger of the indoor unit 1b.
  • the refrigerant flowing into the indoor heat exchanger of the indoor unit 1b exchanges heat with the surrounding air and is evaporated. Accordingly, the temperature of the heat-exchanged surrounding air decreases and cold air is discharged to the outside of the indoor unit 1b.
  • the flow direction of the refrigerant during the main defrost operation of the air conditioner 1 may be the same as the flow direction of the refrigerant during the cooling operation.
  • the outdoor heat exchanger 100 In order to remove frost generated in the outdoor heat exchanger 100, the outdoor heat exchanger 100 must emit heat, so the outdoor heat exchanger 100 operates as a condenser even during the main defrost operation.
  • the main defrost operation may be referred to as the ‘first defrost operation’.
  • the refrigerant may emit heat from the indoor heat exchanger of the indoor unit 1b and absorb heat from the outdoor heat exchanger 100.
  • the first four-way valve 50 may be controlled so that the refrigerant compressed by the compressor 40 is first supplied to the indoor heat exchanger of the indoor unit 1b.
  • the high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant discharged from the compressor 40 flows into the D port of the first four-way valve 50, and enters the second external pipe (P2) through the E port of the first four-way valve 50. are guided to.
  • the second four-way valve 60 may be controlled so that the refrigerant discharged from the compressor 40 does not flow into the second four-way valve 60. Therefore, the refrigerant discharged from the compressor 40 can move to the indoor heat exchanger of the indoor unit 1b.
  • the refrigerant that has passed through the indoor unit 1b may pass through the expansion valve 70 of the outdoor unit 1a and then flow into the outdoor heat exchanger 100.
  • the outdoor heat exchanger 100 operates as an evaporator that evaporates refrigerant.
  • the refrigerant that has passed through the expansion valve 70 flows into the upper outlet 102 of the outdoor heat exchanger 100 through the upper outlet pipe 120 of the outdoor heat exchanger 100, and the lower outlet connected to the upper outlet pipe 120. It may flow into the lower outlet 202 of the outdoor heat exchanger 100 through the outlet pipe 220.
  • the refrigerant flowing into the upper outlet 102 of the outdoor heat exchanger 100 moves to the first four-way valve 50 through the upper inlet 101.
  • the refrigerant that has passed through the first four-way valve 50 may enter the accumulator 80 along the suction line (P4).
  • the refrigerant flowing into the lower outlet 202 of the outdoor heat exchanger 100 moves to the second four-way valve 60 through the lower inlet 201.
  • the refrigerant that has passed through the second four-way valve 60 may also enter the accumulator 80 along the suction line (P4).
  • the accumulator 80 separates the gaseous refrigerant and the liquid refrigerant and supplies the gaseous refrigerant back to the compressor 40.
  • the high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant supplied from the outdoor unit 1a to the indoor unit 1b exchanges heat with low-temperature dry air in the indoor unit 1b.
  • the indoor heat exchanger of the indoor unit 1b operates as a condenser to condense the refrigerant.
  • the refrigerant condenses into a liquid or near-liquid refrigerant and releases heat, and as the air absorbs the heat, warmth is discharged to the outside of the indoor unit 1b.
  • the air conditioner 1 may perform a sub-defrost operation to additionally defrost the lower part of the outdoor heat exchanger 100.
  • the sub-defrost operation may be referred to as a ‘second defrost operation’.
  • the amount of refrigerant flowing through the lower portion 100D of the outdoor heat exchanger 100 may be less than the amount of refrigerant flowing through the upper portion 100U of the outdoor heat exchanger 100. Additionally, heat emitted from the upper portion (100U) of the outdoor heat exchanger 100 may not be transmitted to the lower portion (100D). In addition, depending on the structural characteristics of the outdoor heat exchanger 100, the ice layer begins to melt at the top, and since water flows toward the bottom by gravity, the ice at the bottom of the outdoor heat exchanger 100 melts last.
  • the disclosed air conditioner 1 can improve defrost performance by additionally defrosting the lower portion 100D of the outdoor heat exchanger 100.
  • the lower portion 100D of the outdoor heat exchanger 100 may operate as a condenser, and the upper portion 100U of the outdoor heat exchanger 100 may operate as an evaporator. . While refrigerant flows into the lower inlet 201 of the outdoor heat exchanger 100, refrigerant may be discharged from the upper inlet 101 of the outdoor heat exchanger 100.
  • the first four-way valve 50 is controlled to guide the refrigerant compressed in the compressor 40 to the indoor unit 1b and to guide the refrigerant discharged from the outdoor heat exchanger 100 to the accumulator 80.
  • the second four-way valve 60 is controlled to guide the refrigerant compressed in the compressor 40 to the lower part of the outdoor heat exchanger 100.
  • the high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant discharged from the compressor 40 flows into the D port of the first four-way valve 50, and enters the second external pipe (P2) through the E port of the first four-way valve 50. ) is guided to.
  • the refrigerant that has passed through the indoor unit 1b may pass through the expansion valve 70 of the outdoor unit 1a and then flow into the upper outlet 102 of the outdoor heat exchanger 100 along the upper outlet pipe 120.
  • the upper part of the outdoor heat exchanger 100 operates as an evaporator that absorbs heat.
  • the refrigerant flowing into the upper outlet 102 of the outdoor heat exchanger 100 moves to the first four-way valve 50 through the upper inlet 101.
  • the refrigerant that has passed through the first four-way valve 50 may enter the accumulator 80 along the suction line (P4).
  • the high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant discharged from the compressor 40 flows into the D port (first port) of the second four-way valve 60, and enters the C port (third port) of the second four-way valve 60. It is guided to the lower part of the outdoor heat exchanger (100). That is, the high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant may be supplied to the lower inlet 201 of the outdoor heat exchanger 100 through the lower inlet pipe 210. Therefore, heat is emitted from the lower part of the outdoor heat exchanger 100, and defrosting of the lower part of the outdoor heat exchanger 100 can be performed.
  • the refrigerant flowing into the lower inlet 201 of the outdoor heat exchanger 100 is discharged to the lower outlet 202 and can move to the upper outlet 102 of the outdoor heat exchanger 100 along the lower outlet pipe 220. . That is, the refrigerant discharged from the lower outlet 202 of the outdoor heat exchanger 100 may be combined with the refrigerant moving to the upper outlet 102 of the outdoor heat exchanger 100 along the upper outlet pipe 120.
  • both defrosting performance and heating performance can be improved.
  • both the upper and lower parts of the outdoor heat exchanger 100 are used, so cooling and heating performance can be improved.
  • Figure 10 is a block diagram showing the control configuration of an air conditioner according to an embodiment.
  • the outdoor unit 1a of the air conditioner 1 includes a fan assembly 30, a compressor 40, a first temperature sensor 41, and a first 4-way valve 50. , second four-way valve 60, expansion valve 70, accumulator 80, level sensor 81, second temperature sensor 250, first pressure sensor 260, second pressure sensor 270, It may include a control panel 300, a communication interface 400, and a control unit 500.
  • the control unit 500 may be electrically connected to the components of the outdoor unit 1a and control each component.
  • control unit 500 may control the compressor 40 to adjust the operating frequency, and control the first four-way valve 50 and/or the second four-way valve 60 to change the circulation direction of the refrigerant. and the opening degree of the expansion valve 70 can be adjusted. Additionally, the control unit 500 can adjust the rotation speed of the fan assembly 30. The rotation speed of the fan assembly 30 may be adjusted depending on the outdoor temperature.
  • the compressor 40 may discharge high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant in response to a control signal from the controller 500.
  • the refrigerant discharged from the compressor 40 includes the first four-way valve 50, the second four-way valve 60, the outdoor heat exchanger 100, the expansion valve 70, the indoor unit 1b, and the accumulator 80.
  • the refrigerant can circulate along the refrigerant flow path.
  • the compressor 40 can compress gaseous refrigerant and discharge high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant.
  • the first temperature sensor 41 can detect the temperature of the discharge port of the compressor 40.
  • the first temperature sensor 41 may transmit an electrical signal corresponding to the temperature of the discharge port of the compressor 40 to the control unit 500.
  • the control unit 500 may forcibly terminate the main defrost operation based on the discharge port temperature of the compressor 40 exceeding a predetermined reference temperature.
  • the first four-way valve 50 can change the circulation direction of the refrigerant discharged from the compressor 40 under the control of the control unit 500. During cooling operation or main defrosting operation, the first four-way valve 50 guides the refrigerant compressed in the compressor 40 to the outdoor heat exchanger 100. During the heating operation or sub-defrost operation, the first four-way valve 50 guides the refrigerant compressed in the compressor 40 to the indoor unit 1b.
  • the second four-way valve 60 guides the refrigerant compressed in the compressor 40 to the lower part of the outdoor heat exchanger 100, or refrigerant discharged from the lower part of the outdoor heat exchanger 100, under the control of the control unit 500. can be guided to the accumulator 80.
  • the expansion valve 70 can depressurize the refrigerant. Additionally, the expansion valve 70 may adjust the amount of refrigerant supplied to ensure sufficient heat exchange in the outdoor heat exchanger 100 or the indoor heat exchanger of the indoor unit 1b. The expansion valve 70 depressurizes the refrigerant using the throttling action of the refrigerant.
  • the control unit 500 can control the opening or closing of the expansion valve 70 and can adjust the opening degree of the expansion valve 70.
  • the accumulator 80 can separate the gaseous refrigerant and the liquid refrigerant and prevent the liquid refrigerant from entering the compressor 40.
  • Accumulator 80 may include a level sensor 81.
  • the level sensor 81 can detect the level of liquid refrigerant stored inside the accumulator 80.
  • the accumulator 80 may include components that can vaporize liquid refrigerant.
  • the control unit 500 may determine that liquid refrigerant has flowed into the compressor 40 based on the level of the liquid refrigerant detected by the level sensor 81 being higher than a predetermined reference level.
  • the control unit 500 may stop the operation of the compressor 40 when the inflow of liquid refrigerant into the compressor 40 is detected. Additionally, the control unit 500 may control the accumulator 80 to vaporize the liquid refrigerant.
  • the second temperature sensor 250 may detect the temperature of the refrigerant discharged from the lower outlet 201 of the outdoor heat exchanger 100.
  • the second temperature sensor 250 may be installed in the lower outlet pipe 220 connected to the lower outlet 201 of the outdoor heat exchanger 100.
  • the second temperature sensor 250 may transmit an electrical signal corresponding to the temperature of the lower part of the outdoor heat exchanger 100 to the control unit 500.
  • the control unit 500 may enter the sub-defrost operation based on the fact that the temperature of the lower part of the outdoor heat exchanger 100 detected at the end of the main defrost operation is lower than a predetermined threshold temperature.
  • the first pressure sensor 260 can detect the pressure of the refrigerant flowing inside the discharge line (P3).
  • the first pressure sensor 260 may be provided between the compressor 40 and the first four-way valve 50.
  • the first pressure sensor 260 may be installed in the discharge line P3 connected to the discharge port of the compressor 40.
  • the first pressure sensor 260 may transmit an electrical signal corresponding to the detected first pressure value to the control unit 500.
  • the second pressure sensor 270 can detect the pressure of the refrigerant flowing inside the suction line (P4).
  • the second pressure sensor 270 may be provided between the first four-way valve 50 and the accumulator 80.
  • the second pressure sensor 270 may be installed in the suction line P4 connected to the suction port of the accumulator 80.
  • the second pressure sensor 270 may transmit an electrical signal corresponding to the detected second pressure value to the control unit 500.
  • the control panel 300 may be provided on one side of the cabinet 10 of the outdoor unit 1a.
  • the control panel 300 can obtain user input related to the operation of the air conditioner 1 and output information about the operation of the air conditioner 1.
  • the control panel 300 may transmit an electrical signal (voltage or current) corresponding to user input to the control unit 500.
  • the control unit 500 may control the operation of the air conditioner 1 based on the electrical signal transmitted from the control panel 300.
  • the control panel 300 may include a plurality of buttons.
  • the plurality of buttons may include a push switch that is activated by a user pressing it, a membrane switch, and/or a touch switch that is activated by contact with a part of the user's body. You can.
  • a test run button (not shown) may be provided for inputting a test run command for the air conditioner 1.
  • control panel 300 may include a display.
  • the control panel 300 can display information input by the user or information provided to the user on various screens.
  • the control panel 300 may output information such as error messages that occur during the test operation of the air conditioner 1, test run progress, and test run results through a display.
  • the control panel 300 may include various types of display panels.
  • the control panel 300 includes a liquid crystal display panel (LCD Panel), a light emitting diode panel (LED Panel), and an organic light emitting diode panel (Organic Light Emitting Diode Panel, OLED Panel). , or may include a micro LED panel.
  • the control panel 300 may also be implemented as a touch display.
  • the touch display may include a display panel that displays an image and a touch panel that receives touch input. When the control panel 300 is provided as a touch display, separate buttons may be omitted.
  • the communication interface 400 can communicate with the indoor unit 1b.
  • the communication interface 400 of the outdoor unit 1a may transmit a control signal transmitted from the control unit 500 to the indoor unit 1b or transmit a control signal transmitted from the indoor unit 1b to the processor 510.
  • the outdoor unit 1a and the indoor unit 1b can perform two-way communication.
  • the outdoor unit 1a and the indoor unit 1b can transmit and receive various signals during operation.
  • the control unit 500 may perform a main defrost operation to defrost the entire outdoor heat exchanger 100 during the heating operation.
  • the control unit 500 may perform the main defrost operation based on frost occurring in the outdoor heat exchanger 100 during the heating operation.
  • the main defrost operation may be referred to as the ‘first defrost operation’.
  • Occurrence of frost may be determined based on the temperature of the outdoor heat exchanger 100. For example, when the lower temperature of the outdoor heat exchanger 100 detected by the second temperature sensor 250 is below a predetermined frost formation temperature, the control unit 500 may determine that frost has occurred.
  • the control unit 500 may temporarily stop the heating operation to perform the main defrost operation.
  • the control unit 500 may temporarily stop driving the compressor 40 and control the first four-way valve 50 and the second four-way valve 60 to change the circulation direction of the refrigerant.
  • the control unit 500 operates the first four-way valve 50 and the second four-way valve ( 60) can be switched.
  • the refrigerant flows from the compressor 40 to the outdoor heat exchanger 100.
  • the outdoor heat exchanger 100 releases heat, and frost generated on the surface of the outdoor heat exchanger 100 can be removed by the released heat.
  • the controller 500 may determine whether to perform a sub-defrost operation to additionally defrost the lower part of the outdoor heat exchanger 100 based on the end of the main defrost operation.
  • the sub-defrost operation may be referred to as a ‘second defrost operation’.
  • the main defrost operation may be performed for a predetermined standard defrost time (ex. 12 minutes).
  • the standard defrost time may mean the maximum defrost time of the main defrost operation.
  • the controller 500 may end the main defrost operation based on the elapse of a predetermined reference defrost time.
  • the control unit 500 may enter the sub-defrost operation based on the fact that the temperature of the lower part of the outdoor heat exchanger 100 detected at the end of the main defrost operation is lower than a predetermined threshold temperature. Even though the main defrost operation is performed for the standard defrost time, if the temperature of the lower part of the outdoor heat exchanger 100 is lower than the critical temperature, it may be determined that defrost removal by the main defrost operation is incomplete. Accordingly, a sub-defrost operation may be performed to further defrost the lower part of the outdoor heat exchanger 100.
  • control unit 500 may enter the sub-defrost operation based on the main defrost operation being forcibly terminated due to a predetermined compressor protection condition.
  • the compressor protection condition is a condition related to failure or damage of the compressor 40. If the compressor protection condition is satisfied, the operation of the compressor 40 may be stopped to protect the compressor 40.
  • the compressor protection condition may be liquid refrigerant flowing into the compressor 40, the current applied to the compressor 40 exceeding the reference current, or the outlet temperature of the compressor 40 exceeding the reference temperature.
  • the control unit 500 detects the inflow of liquid refrigerant into the compressor 40, the current applied to the compressor 40 exceeds the reference current, or the discharge port temperature of the compressor 40 exceeds the reference temperature.
  • the defrost operation can be forcibly terminated.
  • the control unit 500 can detect the current applied to the compressor 40 and adjust the current applied to the compressor 40.
  • the main defrost operation may be forcibly terminated according to compressor protection conditions before the standard defrost time during which the main defrost operation is performed elapses. In this case, since defrosting of the outdoor heat exchanger 100 may be incomplete, a sub-defrost operation may be performed.
  • the sub-defrost operation may be performed after compressor protection according to compressor protection conditions is released.
  • the control unit 500 operates the first four-way valve 50 and the second four-way valve 60 so that the upper part of the outdoor heat exchanger 100 operates as an evaporator and the lower part of the outdoor heat exchanger 100 operates as a condenser. ) can be controlled.
  • the control unit 500 may switch the first four-way valve 50 to discharge refrigerant from the upper inlet 101 of the outdoor heat exchanger 100 in response to the start of the sub-defrost operation. Since the second four-way valve 60 is switched to supply refrigerant to the lower inlet 201 of the outdoor heat exchanger 100 at the start of the main defrost operation, it is not switched again when switching from the main defrost operation to the sub-defrost operation. It is controlled so that it does not occur.
  • the control unit 500 may end the sub-defrost operation based on the end condition of the sub-defrost operation and then perform the heating operation again. For example, the controller 500 may terminate the sub-defrost operation based on the elapse of a predetermined additional defrost time (ex. 6 minutes) and switch the second four-way valve to return to the heating operation. For another example, the control unit 500 determines that the difference between the first pressure value of the first pressure sensor 260 and the second pressure value of the second pressure sensor 270 is set to a predetermined threshold (ex. 20 kgf/cm 2 ). Based on the above, the sub-defrost operation can be terminated and the second four-way valve 60 can be switched to return to the heating operation.
  • a predetermined additional defrost time ex. 6 minutes
  • the control unit 500 determines that the difference between the first pressure value of the first pressure sensor 260 and the second pressure value of the second pressure sensor 270 is set to a predetermined threshold (ex. 20 kgf/cm 2
  • the lower part of the outdoor heat exchanger 100 operates as a condenser to perform defrosting
  • the upper part of the outdoor heat exchanger 100 operates as an evaporator, so both defrosting performance and heating performance can be improved.
  • both the upper and lower parts of the outdoor heat exchanger 100 are used, so cooling and heating performance can be improved.
  • the control unit 500 may include a processor 510 and a memory 520.
  • the processor 510 may generate a control signal for controlling the operation of the air conditioner 1 based on instructions, applications, data, and/or programs stored in the memory 520.
  • the processor 510 is hardware and may include a logic circuit and an operation circuit.
  • the processor 510 may process data according to programs and/or instructions provided from the memory 520 and generate control signals according to the processing results.
  • the memory 520 and the processor 510 may be implemented as one control circuit or as a plurality of circuits.
  • the memory 520 can memorize/store various information necessary for the operation of the air conditioner 1.
  • the memory 520 may store instructions, applications, data, and/or programs necessary for the operation of the air conditioner 1.
  • the memory 520 may store a program for test operation of the air conditioner 1.
  • the memory 520 includes volatile memory such as Static Random Access Memory (S-RAM) and Dynamic Random Access Memory (D-RAM) for temporarily storing data, and ROM (Read Memory) for long-term storage of data. It may include non-volatile memories such as Only Memory, Erasable Programmable Read Only Memory (EPROM), and Electrically Erasable Programmable Read Only Memory (EEPROM).
  • S-RAM Static Random Access Memory
  • D-RAM Dynamic Random Access Memory
  • ROM Read Memory
  • non-volatile memories such as Only Memory, Erasable Programmable Read Only Memory (EPROM), and Electrically Erasable Programmable Read Only Memory (EEPROM).
  • Some of the components of the outdoor unit 1a described above may be omitted, or other components may be added in addition to the components of the outdoor unit 1a described above. It will be easily understood by those skilled in the art that the mutual positions of the components may be changed in response to the performance or structure of the system.
  • Figure 11 is a graph 1100 showing the operation of the compressor and four-way valves when performing a defrost operation during a heating operation.
  • control unit 500 of the air conditioner 1 may perform a main defrost operation to defrost the entire outdoor heat exchanger 100 during the heating operation.
  • the control unit 500 may perform the main defrost operation based on the occurrence of frost in the outdoor heat exchanger 100 during the heating operation.
  • the control unit 500 may start the main defrost operation at time t1.
  • the control unit 500 may stop the heating operation for the main defrost operation and switch the first four-way valve 50 and the second four-way valve 60.
  • the control unit 500 may stop driving the compressor 40 and then drive it again to switch from the heating operation to the main defrosting operation.
  • the main defrost operation may be performed for a predetermined reference defrost time (Mt).
  • the control unit 500 may terminate the main defrost operation at time t2 when the reference defrost time has elapsed and determine whether to perform a sub-defrost operation to additionally defrost the lower part of the outdoor heat exchanger 100.
  • the control unit 500 may determine whether to perform the sub-defrost operation based on the fact that the temperature of the lower part of the outdoor heat exchanger 100 detected at the end time (time t2) of the main defrost operation is lower than a predetermined threshold temperature.
  • time t2 when the main defrost operation ends, the operation of the compressor 40 may also be temporarily stopped.
  • the control unit 500 may forcibly end the main defrost operation when a predetermined compressor protection condition is detected during the main defrost operation.
  • the main defrost operation is forcibly terminated at time t2
  • the length of time from time t1 to time t2 may be shorter than the reference defrost time.
  • defrosting of the outdoor heat exchanger 100 may be incomplete, a sub-defrost operation may be performed.
  • the control unit 500 may start the sub-defrost operation at time t3.
  • the control unit 500 may switch the first four-way valve 50 and drive the compressor 40 again.
  • Refrigerant may be discharged from the upper inlet 101 of the outdoor heat exchanger 100 by switching the first four-way valve 50. Since the second four-way valve 60 is switched to supply refrigerant to the lower inlet 201 of the outdoor heat exchanger 100 at the start of the main defrost operation, it is not switched again when switching from the main defrost operation to the sub-defrost operation. It is controlled so that it does not occur.
  • the control unit 500 may terminate the sub-defrost operation at time t4 and switch the second four-way valve 60 to return to the heating operation.
  • the sub-defrost operation may be performed for a predetermined additional defrost time (St).
  • the control unit 500 may terminate the sub-defrost operation and switch the second four-way valve 60 based on the elapse of a predetermined additional defrost time.
  • the control unit 500 determines that the difference between the first pressure value of the first pressure sensor 260 and the second pressure value of the second pressure sensor 270 is set to a predetermined threshold (ex. 20 kgf/cm 2 ). Based on the above, the sub-defrost operation can be terminated.
  • FIG. 12 is a flowchart explaining a control method of an air conditioner according to an embodiment.
  • FIG. 13 is a flowchart explaining the control method of FIG. 12 in more detail.
  • the control unit 500 of the air conditioner 1 may perform a heating operation (1201). Heating operation may be performed according to commands input through the control panel 300 or may be performed according to the indoor temperature.
  • the control unit 500 may detect the formation of frost in the outdoor heat exchanger 100 during heating operation (1202). Occurrence of frost may be determined based on the temperature of the outdoor heat exchanger 100. For example, when the lower temperature of the outdoor heat exchanger 100 detected by the second temperature sensor 250 is below a predetermined frost formation temperature, the control unit 500 may determine that frost has occurred.
  • the control unit 500 may perform a main defrost operation to defrost the entire outdoor heat exchanger 100 (1203).
  • the control unit 500 may determine whether a sub-defrost operation to additionally defrost the lower portion 100D of the outdoor heat exchanger 100 is necessary based on the end of the main defrost operation (1204). If it is determined that additional defrosting of the lower part of the outdoor heat exchanger 100D is necessary, the control unit 500 may perform a sub-defrost operation (1205). The control unit 500 may perform the heating operation again after the sub-defrost operation ends (1206).
  • control unit 500 may enter the main defrost operation based on frost occurring in the outdoor heat exchanger 100 during the heating operation (1301).
  • the control unit 500 operates the first four-way valve 50 and the second valve to allow refrigerant to flow into the upper inlet 101 and the lower inlet 201 of the outdoor heat exchanger 100 in order to defrost the entire outdoor heat exchanger 100.
  • the four-way valve 60 can be switched (1302).
  • the control unit 500 may detect the temperature of the lower part of the outdoor heat exchanger 100 based on the passage of a predetermined reference defrost time (1303).
  • the reference defrost time may be referred to as ‘first defrost time’.
  • the control unit 500 may detect the temperature of the lower part of the outdoor heat exchanger 100 by controlling the temperature sensor 250 installed in the lower outlet pipe 220.
  • the control unit 500 may determine whether the temperature of the lower part of the outdoor heat exchanger 100 is lower than a predetermined critical temperature (1304).
  • the control unit 500 may enter the sub-defrost operation based on the temperature of the lower part of the outdoor heat exchanger 100 being lower than a predetermined threshold temperature (1306).
  • control unit 500 may enter the sub-defrost operation based on the main defrost operation being forcibly terminated by a predetermined compressor protection condition (1305, 1306).
  • the compressor protection condition may be liquid refrigerant flowing into the compressor 40, the current applied to the compressor 40 exceeding the reference current, or the outlet temperature of the compressor 40 exceeding the reference temperature.
  • the control unit 500 operates the upper part of the outdoor heat exchanger 100 as an evaporator and operates the lower part of the outdoor heat exchanger 100 as a condenser in response to the start of the sub-defrost operation. 50) can be switched (1307).
  • the refrigerant may flow into the upper outlet 102 of the outdoor heat exchanger 100 and then be discharged through the upper inlet 101. Since the second four-way valve 50 is maintained as is, the refrigerant can flow into the lower inlet 201 of the outdoor heat exchanger 100 and then be discharged from the lower outlet 202.
  • the control unit 500 may end the sub-defrost operation based on the end condition of the sub-defrost operation, and then perform the heating operation again (1308, 1309). For example, the controller 500 may terminate the sub-defrost operation based on the elapse of a predetermined additional defrost time (ex. 6 minutes) and switch the second four-way valve to return to the heating operation. For another example, the control unit 500 determines that the difference between the first pressure value of the first pressure sensor 260 and the second pressure value of the second pressure sensor 270 is set to a predetermined threshold (ex. 20 kgf/cm 2 ). Based on the above, the sub-defrost operation can be terminated and the second four-way valve 60 can be switched to return to the heating operation.
  • a predetermined threshold ex. 20 kgf/cm 2
  • the disclosed air conditioner and its control method prevent frost in the outdoor heat exchanger by performing a main defrost operation to defrost the entire outdoor heat exchanger and a sub-defrost operation to additionally defrost the lower part of the outdoor heat exchanger. It can be completely removed effectively.
  • the disclosed air conditioner and its control method can improve both defrosting performance and heating performance by operating the lower part of the outdoor heat exchanger as a condenser to perform defrosting and simultaneously operating the upper part of the outdoor heat exchanger as an evaporator.
  • the disclosed air conditioner and its control method use both the upper and lower parts of the outdoor heat exchanger even when performing a general cooling or heating operation, thereby improving cooling and heating performance.
  • the disclosed embodiments may be implemented in the form of a storage medium that stores instructions executable by a computer. Instructions may be stored in the form of program code, and when executed by a processor, may create program modules to perform operations of the disclosed embodiments.
  • a storage medium that can be read by a device may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-transitory storage medium' simply means that it is a tangible device and does not contain signals (e.g. electromagnetic waves). This term refers to cases where data is semi-permanently stored in a storage medium and temporary storage media. It does not distinguish between cases where it is stored as .
  • a 'non-transitory storage medium' may include a buffer where data is temporarily stored.
  • Computer program products are commodities and can be traded between sellers and buyers.
  • the computer program product may be distributed in the form of a machine-readable storage medium (e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)) or through an application store (e.g. Play StoreTM) or on two user devices (e.g. It can be distributed (e.g. downloaded or uploaded) directly between smartphones) or online.
  • a machine-readable storage medium e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)
  • an application store e.g. Play StoreTM
  • two user devices e.g. It can be distributed (e.g. downloaded or uploaded) directly between smartphones) or online.
  • at least a portion of the computer program product e.g., a downloadable app
  • a machine-readable storage medium such as the memory of a manufacturer's server, an application store's server, or a relay server. It can be temporarily stored or created temporarily.

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Abstract

개시된 공기 조화기는, 냉매를 압축하는 압축기; 실외 공기와 열교환하는 실외 열교환기; 상기 압축기의 토출구와 상기 실외 열교환기의 상부 입구 사이에 마련되는 제1 사방 밸브; 상기 압축기의 토출구와 상기 실외 열교환기의 하부 입구 사이에 마련되는 제2 사방 밸브; 및 상기 압축기, 상기 제1 사방 밸브 및 상기 제2 사방 밸브와 전기적으로 연결되는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 난방 운전 중 상기 실외 열교환기 전체를 제상하는 제1 제상 운전이 수행되도록 상기 제1 사방 밸브와 상기 제2 사방 밸브를 제어하고, 상기 실외 열교환기 하부의 추가 제상이 필요한 경우, 상기 실외 열교환기의 상부를 증발기로 동작시키고 상기 실외 열교환기의 하부를 응축기로 동작시키는 제2 제상 운전이 수행되도록 상기 제1 사방 밸브와 상기 제2 사방 밸브를 제어할 수 있다.

Description

공기 조화기 및 그 제어 방법
개시된 발명은 난방 운전 중 실외 열교환기의 제상이 가능한 공기 조화기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
공기 조화기는 냉매의 증발 및 응축에서 생기는 열의 이동을 이용하여 공기를 냉각 또는 가열하고, 냉각 또는 가열된 공기를 토출시켜 실내 공간의 공기를 조화시키는 기기이다. 공기 조화기는 냉방 운전 또는 난방 운전 시, 압축기와 실내 열교환기와 실외 열교환기를 통해 냉매를 순환시키고, 실내 열교환기에서 열교환된 공기를 실내 공간으로 토출함으로써 실내 공간을 냉각 또는 가열할 수 있다.
한편, 저온 고습한 외부 환경에서 난방 운전이 수행되는 경우, 실외기에 포함된 실외 열교환기에 서리가 생성될 수 있다. 실외 열교환기에 서리가 생성되면 난방 능력이 저하되고 제품 신뢰도가 낮아진다. 실외 열교환기에 생성된 서리를 제거하기 위해 난방 운전을 일시 중지한 후 제상 운전이 수행될 수 있다. 그러나 제상 운전에도 불구하고 실외 열교환기에 부착된 얼음이 완전히 제거되지 않는 경우가 발생하는 문제가 있다.
개시된 발명은 실외 열교환기의 하부까지 완전히 제상하기 위한 제상 운전을 추가적으로 수행함으로써 실외 열교환기의 서리를 효과적으로 제거할 수 있는 공기 조화기 및 그 제어 방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 공기 조화기는, 냉매를 압축하고 토출구를 포함하는 압축기; 실외 공기와 열교환하고, 상부 입구를 포함하는 상부 및 하부 입구를 포함하는 하부를 포함하는 실외 열교환기; 상기 압축기의 토출구와 상기 실외 열교환기의 상부 입구 사이에 마련되는 제1 사방 밸브; 상기 압축기의 토출구와 상기 실외 열교환기의 하부 입구 사이에 마련되는 제2 사방 밸브; 및 상기 압축기, 상기 제1 사방 밸브 및 상기 제2 사방 밸브와 전기적으로 연결되는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 난방 운전 중 상기 실외 열교환기의 상부와 하부를 제상하는 제1 제상 운전이 수행되도록 상기 제1 사방 밸브와 상기 제2 사방 밸브를 제어하고, 상기 실외 열교환기 하부의 추가 제상이 필요한 경우, 상기 실외 열교환기의 상부를 증발기로 동작시키고 상기 실외 열교환기의 하부를 응축기로 동작시키는 제2 제상 운전이 수행되도록 상기 제1 사방 밸브와 상기 제2 사방 밸브를 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1 제상 운전의 시작에 응답하여 냉매가 상기 제1 사방 밸브로부터 상기 상부 입구로 유입되고, 냉매가 상기 제2 사방 밸브로부터 상기 하부 입구로 유입되도록 상기 제1 사방 밸브와 상기 제2 사방 밸브를 스위칭 하고, 상기 제2 제상 운전의 시작에 응답하여 상기 실외 열교환기의 상기 상부 입구로부터 냉매가 토출되도록 상기 제1 사방 밸브를 스위칭할 수 있다.
상기 제어부는 미리 정해진 기준 제상 시간의 경과에 기초하여 상기 제1 제상 운전을 종료하고, 상기 제1 제상 운전의 종료 시점에 검출되는 상기 실외 열교환기 하부의 온도가 미리 정해진 임계 온도보다 낮은 것에 기초하여 상기 제2 제상 운전으로 진입할 수 있다.
상기 제어부는 미리 정해진 압축기 보호 조건에 의해 상기 제1 제상 운전이 강제 종료되는 것에 기초하여 상기 제2 제상 운전으로 진입할 수 있다.
상기 제어부는 상기 압축기로 액상 냉매의 유입이 검출되거나, 상기 압축기에 인가되는 전류가 기준 전류를 초과하거나, 상기 압축기의 토출구 온도가 기준 온도를 초과하는 것에 기초하여 상기 제1 제상 운전을 강제 종료할 수 있다.
상기 제어부는 미리 정해진 추가 제상 시간의 경과에 기초하여 상기 제2 제상 운전을 종료하고, 난방 운전으로 복귀하기 위해 상기 제2 사방 밸브를 스위칭 할 수 있다.
상기 공기 조화기는 어큐뮬레이터; 상기 압축기와 상기 제1 사방 밸브 사이에 마련되는 제1 압력 센서; 및 상기 제1 사방 밸브와 상기 어큐뮬레이터 사이에 마련되는 제2 압력 센서;를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1 압력 센서의 제1 압력값과 상기 제2 압력 센서의 제2 압력값의 차이가 미리 정해진 임계값 이상인 것에 기초하여 상기 제2 제상 운전을 종료하고, 난방 운전으로 복귀하기 위해 상기 제2 사방 밸브를 스위칭할 수 있다.
상기 공기 조화기는 어큐뮬레이터;를 더 포함하고, 상기 제2 사방 밸브는 상기 압축기의 토출구와 연결되는 제1 포트; 상기 어큐뮬레이터의 흡입구와 연결되는 제2 포트; 상기 실외 열교환기의 상기 하부 입구와 연결되는 제3 포트; 및 폐쇄된 제4 포트;를 포함할 수 있다.
상기 실외 열교환기의 하부는 상기 하부 입구로 유입된 냉매가 배출되는 하부 출구; 및 상기 하부 입구와 상기 하부 출구를 연결하는 하부 냉매 튜브;를 포함하고, 상기 실외 열교환기의 상부는 상기 하부 출구보다 상부에 배치되고, 상기 상부 입구로 유입된 냉매가 배출되는 상부 출구; 및 상기 상부 입구와 상기 상부 출구를 연결하는 상부 냉매 튜브;를 포함할 수 있다.
상기 실외 열교환기는 상기 상부 입구를 상기 제1 사방 밸브와 연결하는 상부 입구 배관; 상기 하부 입구를 상기 제2 사방 밸브와 연결하는 하부 입구 배관; 상기 하부 출구와 연결되는 하부 출구 배관; 및 상기 상부 출구 및 상기 하부 출구 배관과 연결되는 상부 출구 배관;을 포함할 수 있다.
상기 실외 열교환기는 상기 하부 출구 배관에 설치되고, 상기 하부 출구로부터 배출되는 냉매의 온도를 검출하는 온도 센서;를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 공기 조화기의 제어 방법은, 난방 운전 중 상기 실외 열교환기의 상부와 하부를 제상하기 위한 제1 제상 운전이 수행되도록 상기 제1 사방 밸브와 상기 제2 사방 밸브를 제어하고; 상기 제1 제상 운전의 종료에 기초하여 상기 실외 열교환기의 하부를 추가 제상하기 위한 제2 제상 운전의 수행 여부를 결정하고; 상기 제2 제상 운전 시, 상기 실외 열교환기의 상부는 증발기로 동작하고 상기 실외 열교환기의 하부는 응축기로 동작하도록 상기 제1 사방 밸브와 상기 제2 사방 밸브를 제어하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 제1 사방 밸브와 상기 제2 사방 밸브를 제어하는 것은, 상기 제1 제상 운전의 시작에 응답하여 냉매가 상기 제1 사방 밸브로부터 상기 실외 열교환기의 상기 상부 입구로 유입되고, 냉매가 상기 제2 사방 밸브로부터 상기 하부 입구로 유입되도록 상기 제1 사방 밸브와 상기 제2 사방 밸브를 스위칭 하고; 상기 제2 제상 운전의 시작에 응답하여 상기 실외 열교환기의 상기 상부 입구로부터 상기 냉매가 토출되도록 상기 제1 사방 밸브를 스위칭 하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 제2 제상 운전의 수행 여부를 결정하는 것은, 미리 정해진 기준 제상 시간의 경과에 기초하여 상기 제1 제상 운전을 종료하고; 상기 제1 제상 운전의 종료 시점에 검출되는 상기 실외 열교환기 하부의 온도가 미리 정해진 임계 온도보다 낮은 것에 기초하여 상기 제2 제상 운전으로 진입하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 제2 제상 운전의 수행 여부를 결정하는 것은, 미리 정해진 압축기 보호 조건에 의해 상기 제1 제상 운전이 강제 종료되는 것에 기초하여 상기 제2 제상 운전으로 진입하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 제1 제상 운전의 강제 종료는, 상기 압축기로 액상 냉매의 유입이 검출되거나, 상기 압축기에 인가되는 전류가 기준 전류를 초과하거나, 상기 압축기의 토출구 온도가 기준 온도를 초과하는 것에 기초할 수 있다.
상기 제2 제상 운전은 미리 정해진 추가 제상 시간의 경과에 기초하여 종료되고, 상기 제2 사방 밸브는 상기 제2 제상 운전의 종료에 기초하여 스위칭 될 수 있다.
상기 제2 제상 운전은 상기 제1 압력 센서의 제1 압력값과 상기 제2 압력 센서의 제2 압력값의 차이가 미리 정해진 임계값 이상인 것에 기초하여 종료되고, 상기 제2 사방 밸브는 상기 제2 제상 운전의 종료에 기초하여 스위칭 될 수 있다.
개시된 공기 조화기 및 그 제어 방법은, 실외 열교환기 전체를 제상하기 위한 메인 제상 운전과 실외 열교환기의 하부를 추가로 제상하기 위한 서브 제상 운전을 수행함으로써 실외 열교환기에 생성된 서리를 효과적으로 완전히 제거할 수 있다.
개시된 공기 조화기 및 그 제어 방법은, 실외 열교환기의 하부를 응축기로 동작시켜 제상을 수행함과 동시에 실외 열교환기 상부를 증발기로 동작시킴으로써, 제상 성능과 난방 성능을 모두 향상시킬 수 있다.
또한, 개시된 공기 조화기 및 그 제어 방법은, 일반적인 냉방 운전 또는 난방 운전을 수행하는 경우에도 실외 열교환기의 상부와 하부를 모두 이용하므로, 냉방 성능과 난방 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 공기 조화기를 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 공기 조화기의 실외기를 분해한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 실외 열교환기의 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 실외 열교환기를 A 방향에서 바라본 평면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 실외 열교환기의 하부를 확대 도시한다.
도 6은 일 실시예에 따른 사방 밸브를 도시한다.
도 7은 냉방 운전 또는 메인 제상 운전 시 냉매의 흐름을 보여준다.
도 8은 난방 운전 시 냉매의 흐름을 보여준다.
도 9는 서브 제상 운전 시 냉매의 흐름을 보여준다.
도 10은 일 실시예에 따른 공기 조화기의 제어 구성을 도시한 블록도이다.
도 11은 난방 운전 중 제상 운전을 수행하는 경우 압축기와 사방 밸브들의 동작을 나타내는 그래프이다.
도 12는 일 실시예에 따른 공기 조화기의 제어 방법을 설명하는 순서도이다.
도 13은 도 12의 제어 방법을 더 상세히 설명하는 순서도이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA(field-programmable gate array) / ASIC(application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.
각 단계들에 붙여지는 부호는 각 단계들을 식별하기 위해 사용되는 것으로 이들 부호는 각 단계들 상호 간의 순서를 나타내는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 공기 조화기를 도시한다.
도 1을 참조하면, 공기 조화기(1)는 실외 공간에 마련되어 실외 공기와 냉매 사이의 열교환을 수행하는 실외기(1a)와, 실내 공간에 마련되어 실내 공기와 냉매 사이에 열교환을 수행하는 실내기(1b)를 포함한다. 실외기(1a)는 공기 조화 공간 밖에 위치할 수 있으며, 실내기(1b)는 공기 조화 공간 내에 위치할 수 있다. 공기 조화 공간은 공기 조화기(1)에 의하여 냉방 또는 난방 되는 공간을 의미한다. 예를 들면, 실외기(1a)는 건물의 외부에 배치될 수 있고, 실내기(1b)는 거실 또는 사무실과 같이 벽에 의하여 외부와 분리된 공간 내에 배치될 수 있다. 실내기(1b)는 천장에 설치될 수 있다.
실외기(1a)와 실내기(1b)는 외부 배관(P1, P2)을 통해 연결된다. 냉매는 실외기(1a), 외부 배관(P1, P2) 및 실내기(1b)를 통해 순환할 수 있다. 외부 배관(P1, P2)의 일 단은 실외기(1a)의 일 측에 마련되는 배관 밸브에 연결될 수 있다. 또한, 외부 배관(P1, P2)은 실외기(1a)와 실내기(1b) 내부에 마련되는 냉매 배관과 연결될 수 있다.
실외기(1a)는 외관을 형성하는 캐비닛(10)과, 캐비닛(10)의 상부를 커버하는 팬 커버(20) 및 캐비닛(10) 내에 배치되는 팬 어셈블리(30)를 포함할 수 있다. 캐비닛(10)은 실외기(1a)의 4면을 형성할 수 있다. 팬 어셈블리(30)는 2개로 예시되었으나, 이에 한정되지 않는다. 팬 어셈블리(30)는 캐비닛(10) 내에서 상부에 배치될 수 있다. 또한, 캐비닛(10) 내에는 실외 열교환기(100)가 배치될 수 있다.
팬 커버(20)에는 공기를 토출하고 팬 어셈블리(20)를 보호하기 위한 팬 가드(22)가 마련될 수 있다. 팬 커버(20)는 팬 어셈블리(20)의 형상에 대응하는 토출구를 포함할 수 있다. 팬 가드(22)는 팬 커버(20)의 토출구를 커버할 수 있고, 그릴 또는 망 형상을 가질 수 있다. 팬 어셈블리(30)의 동작에 의해 실외 공기는 실외기(1a)의 캐비닛(10) 내부를 통과한 후 캐비닛(10) 외부로 배출될 수 있다. 팬 어셈블리(30)의 동작에 의해 유동하는 공기는 팬 가드(22)를 통해 실외기(1a)의 외부로 배출될 수 있다.
도 1에서 공기 조화기(1)가 하나의 실외기(1a)와 하나의 실내기(1b)를 포함하는 것으로 설명되었으나, 공기 조화기(1)는 복수의 실외기(1a) 및 복수의 실내기(1b)를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 하나의 실외기(1a)에 복수의 실내기(1b)가 연결될 수 있다. 또한, 실내기(1b)의 형태는 설명된 것으로 제한되지 않는다. 실내 공간에 설치되어 실내 공간을 냉방 또는 난방할 수 있는 실내기(1b)라면, 어떤 형태의 실내기(1b)도 적용될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 공기 조화기의 실외기를 분해한 도면이다.
도 2를 참조하면, 공기 조화기(1)의 실외기(1a)는 캐비닛(10), 베이스(15), 팬 커버(20), 팬 가드(22), 팬 어셈블리(30), 압축기(40) 및 실외 열교환기(100)를 포함할 수 있다.
캐비닛(10)은 전방 캐비닛(10a), 좌측 캐비닛(10b), 우측 캐비닛(10c) 및 후방 캐비닛(미도시)를 포함할 수 있다. 전방 캐비닛(10a)과 후방 캐비닛(미도시)는 서로 대응되는 크기로 마련될 수 있다. 좌측 캐비닛(10b)과 우측 캐비닛(10c)도 서로 대응되는 크기로 마련될 수 있다.
전면 캐비닛(10a), 좌측 캐비닛(10b)과 우측 캐비닛(10C)은 실외 공기가 공기조화기의 실외기(1a) 내부로 흡입하기 위한 흡입구(11)를 포함할 수 있다. 흡입구(11)를 통해 실외기(1a) 내부로 흡입된 실외 공기는 실외 열교환기(100)와 열교환 된 후 팬 가드(22)를 통해 실외기(1a) 외부로 배출될 수 있다.
베이스(15)는 캐비닛(10)의 하부에 배치되고, 압축기(40) 및 실외 열교환기(100)와 같은 실외기(1a)의 구성 요소들을 지지할 수 있다. 베이스(15)는 전방 캐비닛(10a), 좌측 캐비닛(10b), 우측 캐비닛(10c) 및 후방 캐비닛(미도시) 각각의 하단과 결합될 수 있다. 팬 커버(20)는 전방 캐비닛(10a), 좌측 캐비닛(10b), 우측 캐비닛(10c) 및 후방 캐비닛(미도시) 각각의 상단과 결합될 수 있다.
팬 어셈블리(30)는 블레이드(31)와 모터(32)를 포함할 수 있다. 모터(32)의 동작에 의해 블레이드(31)가 회전할 수 있고, 블레이드(31)의 회전에 의해 공기가 유동할 수 있다.
실외 열교환기(100)는 캐비닛(10)의 내측 둘레를 따라 배치될 수 있다. 예를 들면, 실외 열교환기(100)는 캐비닛(10)의 4면을 커버하도록 마련될 수 있다. 실외 열교환기(100)는 캐비닛(10)의 모서리에 인접하는 부분이 절곡된 형태로 마련될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 실외 열교환기의 사시도이다. 도 4는 일 실시예에 따른 실외 열교환기를 A 방향에서 바라본 평면도이다. 도 5는 일 실시예에 따른 실외 열교환기의 하부를 확대 도시한다.
도 3, 도 4 및 도 5를 참조하면, 실외 열교환기(100)는 상부 입구(101), 상부 출구(102), 상부 입구 배관(110), 연결관(111), 상부 출구 배관(120), 상부 냉매 튜브(130), 하부 입구(201), 하부 출구(202), 하부 입구 배관(210), 하부 출구 배관(220), 모세관(230), 하부 냉매 튜브(240)를 포함할 수 있다.
상부 입구(101)는 제1 입구, 상부 출구(102)는 제1 출구, 하부 입구(201)는 제2 입구, 하부 출구(202)는 제2 출구로 호칭될 수 있다. 상부 입구 배관(110)은 제1 입구 배관, 상부 출구 배관(120)은 제1 출구 배관, 하부 입구 배관(210)은 제2 입구 배관, 하부 출구 배관(220)은 제2 출구 배관으로 호칭될 수 있다.
실외 열교환기(100)는 상부(100U)와 하부(100D)로 구분될 수 있다. 예를 들면, 실외 열교환기(100)의 하부(100D)는 하부 출구(202)를 포함하고, 하부 출구(202)의 아래 부분으로 정의될 수 있다. 실외 열교환기(100)의 하부(100D)는 실외 열교환기(100)의 바닥으로부터 실외 열교환기(100)의 하부 출구(202)의 위치까지 포함하는 부분으로 정의될 수 있다. 실외 열교환기(100)의 하부(100D)는 하부 입구(201), 하부 출구(202) 및 하부 냉매 튜브(240)를 포함할 수 있다. 실외 열교환기(100)의 상부(100U)는 하부 출구(202)의 윗 부분을 포함할 수 있다. 실외 열교환기(100)의 상부(100U)는 하부 출구(202)보다 상부에 위치하는 상부 입구(101), 상부 출구(102) 및 상부 냉매 튜브(130)를 포함할 수 있다.
공기 조화기(1)가 냉방 운전 또는 제상 운전 하는 경우, 압축기(40)로부터 토출된 냉매는 제1 사방 밸브(50)를 통과하여 상부 입구 배관(110)으로 유입되고, 복수의 연결관들(111)로 분배될 수 있다. 복수의 연결관들(111) 각각으로 유입된 냉매는 복수의 상부 입구들(101)로 흘러 들어갈 수 있다. 복수의 상부 입구들(101)로 유입된 냉매는 상부 냉매 튜브(130)를 따라 유동할 수 있다.
실외 열교환기(100)의 상부 입구(101)는 복수 개 마련될 수 있다. 복수의 상부 입구들(101)은 복수의 연결관들(111)에 의해 상부 입구 배관(110)과 연결될 수 있다. 상부 입구 배관(110)은 제1 사방 밸브(50)와 연결될 수 있다. 실외 열교환기(100)의 상부 입구(101)는 상부 입구 배관(110)을 통해 제1 사방 밸브(50)와 연결될 수 있다. 상부 입구(101)가 복수 개이므로, 상부 냉매 튜브(130)도 복수 개로 마련될 수 있다.
실외 열교환기(100)의 상부 입구(101)로 유입된 냉매는 상부 냉매 튜브(130)를 따라 흐른 후 실외 열교환기(100)의 상부 출구(102)로 배출될 수 있다. 상부 출구(102)는 상부 출구 배관(120)과 연결되고, 냉매는 상부 출구 배관(120)을 통해 실외 열교환기(100)의 외부로 배출될 수 있다. 상부 출구 배관(120)은 실외기(1a)와 실내기(1b)를 연결하는 제1 외부 배관(P1)과 연결되고, 냉매는 제1 외부 배관(P1)을 통해 실내기(1b)로 공급될 수 있다.
복수의 상부 냉매 튜브들(130)을 따라 흐른 냉매는 복수의 모세관들(230)을 통해 상부 출구(102)로 수집될 수 있다. 즉, 복수의 상부 냉매 튜브들(130) 각각은 복수의 모세관들(230) 각각의 일 단과 연결될 수 있고, 복수의 모세관들(230)의 타 단은 상부 출구(102)에서 합쳐져 상부 출구 배관(120)과 연결될 수 있다. 복수의 모세관들(230) 각각은 U자 형상의 절곡부(231)를 포함할 수 있다.
실외 열교환기(100)의 하부 입구(201)는 하부 입구 배관(210)과 연결될 수 있다. 하부 입구 배관(210)은 제2 사방 밸브(60)와 연결될 수 있다. 실외 열교환기(100)의 하부 입구(201)는 하부 입구 배관(210)을 통해 제2 사방 밸브(60)와 연결될 수 있다. 공기 조화기(1)가 냉방 운전 또는 제상 운전 하는 경우, 압축기(40)로부터 토출된 냉매는 제2 사방 밸브(60)와 하부 입구 배관(210)을 통해 하부 입구(201)로 유입될 수 있다. 하부 입구(201)로 유입된 냉매는 실외 열교환기(100)의 하부에 위치하는 하부 냉매 튜브(240)를 따라 유동할 수 있다.
실외 열교환기(100)의 하부 입구(201)로 유입된 냉매는 하부 냉매 튜브(240)를 따라 흐른 후 실외 열교환기(100)의 하부 출구(202)로 배출될 수 있다. 하부 출구(202)는 하부 출구 배관(220)과 연결되고, 하부 출구 배관(220)은 상부 출구 배관(120)에 연결될 수 있다. 하부 출구 배관(220)은 모세관(230)의 일 단과 연결될 수 있고, 모세관(230)의 타 단은 상부 출구 배관(120)과 연결될 수 있다. 냉매는 하부 출구 배관(220)을 통해 상부 출구 배관(120)으로 흐를 수 있다.
냉매는 냉매 튜브(130, 240)에 의해 형성되는 유로를 따라 흐르면서 응축 또는 증발할 수 있다. 냉매는 응축하여 열을 방출할 수 있다. 냉매는 주변 공기로부터 열을 흡수하여 증발할 수 있다. 냉매의 응축 또는 증발이 용이하게 일어나도록 하기 위해, 냉매 튜브(130, 240)의 외면에는 핀 어셈블리가 결합될 수 있다.
핀 어셈블리는 복수의 열교환 핀들을 포함할 수 있다. 열교환 핀들은 냉매 튜브(130, 240)의 길이 방향과 수직한 방향으로 배치될 수 있다. 열교환 핀들은 미리 정해진 간격으로 이격 배치될 수 있다. 핀 어셈블리는 실외 열교환기(100)의 외면을 형성할 수 있고, 냉매 튜브(130, 240)의 열교환 면적을 넓히는 역할을 할 수 있다.
상부 냉매 튜브(130)와 하부 냉매 튜브(240)는 실외기(1a)의 캐비닛(10)의 내측 둘레를 따라 연장될 수 있다. 냉매 튜브(130, 240)는 실외기(1a)의 전후 방향과 좌우 방향을 따라 연장될 수 있다. 냉매 튜브(130, 240)는 캐비닛(10)의 모서리에 인접하는 부분이 절곡된 형태로 마련될 수 있다. 냉매 튜브(130, 240)는 실외 열교환기(100)의 일 측에서 U 자 형상으로 절곡되어 구불구불하게 배치될 수 있다.
하부 출구 배관(220)에는 온도 센서(250)가 설치될 수 있다. 온도 센서(250)는 실외 열교환기(100)의 하부 출구(202)로부터 배출되는 냉매의 온도를 검출할 수 있다. 하부 출구 배관(220)에 설치되는 온도 센서(250)는 '제2 온도 센서'로 호칭될 수 있다.
전술된 바와 다르게, 공기 조화기(1)가 난방 운전 하는 경우, 실외 열교환기(100) 내에서 냉매가 흐르는 방향은 냉방 운전 또는 제상 운전에서 냉매의 흐름 방향과 반대가 될 수 있다. 공기 조화기(1)가 난방 운전 하는 경우, 냉매는 상부 출구 배관(120)을 통해 실외 열교환기(100) 내부로 유입되고, 실외 열교환기(100)의 상부 입구들(101)과 하부 입구(201)를 통해 실외 열교환기(100)의 외부로 배출될 수 있다. 설명의 편의상, 실외 열교환기(100)의 입구와 출구는 냉방 운전을 기준으로 하여 정의될 수 있다.
또한, 실외 열교환기(100)의 하부를 추가적으로 제상하기 위한 서브 제상 운전 시, 실외 열교환기(100)의 상부에서 냉매의 흐름 방향은 실외 열교환기(100)의 하부에서 냉매의 흐름 방향과 반대일 수 있다. 서브 제상 운전 시, 실외 열교환기(100)의 하부는 응축기로 동작할 수 있고, 실외 열교환기(100)의 상부는 증발기로 동작할 수 있다. 즉, 실외 열교환기(100)의 하부 입구(201)로 냉매가 유입되는 반면에, 실외 열교환기(100)의 상부 입구(101)에서는 냉매가 토출될 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 사방 밸브를 도시한다.
도 6을 참조하면, 제1 사방 밸브(50)와 제2 사방 밸브(60)는 각각 4개의 포트를 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 사방 밸브(50)와 제2 사방 밸브(60)는 D 포트, S 포트, C 포트 및 E 포트를 포함할 수 있다. D 포트, S 포트, C 포트 및 E 포트는 각각 제1 포트, 제2 포트, 제3 포트 및 제4 포트로 호칭될 수 있다.
제1 사방 밸브(50)의 경우, D 포트는 압축기(40)의 토출구로부터 연장되는 토출 라인(P3)에 연결되고, S 포트는 어큐뮬레이터(80)의 흡입구로부터 연장되는 흡입 라인(P4)에 연결되고, C 포트는 실외 열교환기(100)의 상부 입구 배관(110)에 연결되며, E 포트는 제2 외부 배관(P2)과 이어지는 냉매 배관에 연결된다.
제2 사방 밸브(60)의 경우, D 포트는 압축기(40)의 토출구로부터 연장되는 토출 라인(P3)에 연결되고, S 포트는 어큐뮬레이터(80)의 흡입구로부터 연장되는 흡입 라인(P4)에 연결되며, C 포트는 실외 열교환기(100)의 하부 입구 배관(210)에 연결된다. 그러나 제2 사방 밸브(60)의 E 포트는 폐쇄된다.
또한, 제1 사방 밸브(50)와 제2 사방 밸브(60)는 내부 마련되는 피스톤 어셈블리(PS)를 포함한다. 피스톤 어셈블리(PS)는 이동 가능하며, 피스톤 어셈블리(PS)의 위치에 따라 압축기(40)로부터 토출되는 냉매의 유동 방향이 결정된다.
이하 공기 조화기(1)의 냉방 운전, 메인 제상 운전, 난방 운전 및 서브 제상 운전에서 제1 사방 밸브(50)와 제2 사방 밸브(60)의 동작이 설명된다. 메인 제상 운전은 제1 제상 운전으로 호칭될 수도 있다. 서브 제상 운전은 제2 제상 운전 또는 추가 제상 운전으로 호칭될 수도 있다.
도 7은 냉방 운전 또는 메인 제상 운전 시 냉매의 흐름을 보여준다. 도 8은 난방 운전 시 냉매의 흐름을 보여준다. 도 9는 서브 제상 운전 시 냉매의 흐름을 보여준다.
도 7, 도 8 및 도 9를 참조하면, 공기 조화기(1)의 실외기(1a)는 공기를 유동시키는 팬 어셈블리(30), 냉매를 압축하는 압축기(40), 실외 공기와 냉매 사이의 열교환을 수행하는 실외 열교환기(100), 압축기(40)의 토출구와 실외 열교환기(100)의 상부 입구(101) 사이에 마련되는 제1 사방 밸브(4-way valve)(50), 압축기(40)의 토출구와 실외 열교환기(100)의 하부 입구(201) 사이에 마련되는 제2 사방 밸브(60), 냉매를 감압하는 팽창 밸브(70) 및 증발되지 못한 액상 냉매가 압축기(40)로 유입되는 것을 방지하는 어큐뮬레이터(80)를 포함한다.
팬 어셈블리(30)는 실외 열교환기(100)의 주변에 마련되어 실외 공기를 실외 열교환기(100)로 유동시킬 수 있다. 팬 어셈블리(30)는 실외기(1a) 외부의 공기를 흡입함과 동시에 실외 열교환기(100)에서 열교환된 공기를 실외기(1a)의 외부로 이동시킬 수 있다.
압축기(40)는 외부 전원으로부터 공급되는 전기 에너지를 이용하여 동작할 수 있다. 압축기(40)는 압축기 모터(미도시)를 포함하고, 압축기 모터의 회전력을 이용하여 저압의 기상 냉매를 고압으로 압축한다. 압축기(40)의 운전 주파수는 실내기(1b)에서 요구하는 능력에 대응하도록 변경될 수 있다. 압축기(40)는 인버터 공기 압축기(Inverter air compressor), 용적형 압축기 또는 다이나믹형 압축기일 수 있으며, 설계자가 고려할 수 있는 다양한 종류의 압축기가 이용될 수 있다.
제1 사방 밸브(50)는 압축기(40)로부터 토출된 고온 고압의 기체 냉매의 유동 방향을 전환할 수 있다. 냉방 운전 또는 메인 제상 운전 시, 제1 사방 밸브(50)는 압축기(40)에서 압축된 냉매를 실외 열교환기(100)의 상부로 안내하도록 제어된다. 난방 운전 또는 서브 제상 운전 시, 제1 사방 밸브(50)는 압축기(40)에서 압축된 냉매를 실내기(1b)로 안내하고, 실외 열교환기(100)에서 토출된 냉매를 어큐뮬레이터(80)로 안내하도록 제어된다.
냉방 운전, 메인 제상 운전 또는 서브 제상 운전 시, 제2 사방 밸브(60)는 압축기(40)에서 압축된 냉매를 실외 열교환기(100)의 하부로 안내하도록 제어된다. 난방 운전 시, 제2 사방 밸브(60)는 실외 열교환기(100)의 하부에서 토출된 냉매를 어큐뮬레이터(80)로 안내하도록 제어된다. 제2 사방 밸브(60)의 E 포트(제4 포트)는 폐쇄되어 있기 때문에, 난방 운전 시 압축기(40)로부터 토출된 고온 고압의 냉매는 제2 사방 밸브(60)를 통과할 수 없다.
팽창 밸브(70)는 고온, 고압의 액체 상태의 냉매를 팽창시켜, 저온 저압의 기체와 액체가 혼합된 냉매를 배출할 수 있다. 팽창 밸브(70)는 실내기(1b)의 실내 열교환기로 제공되는 냉매의 양을 조절할 수도 있다. 팽창 밸브(70)는 교축(throttling) 작용을 이용하여 냉매를 감압한다. 교축 작용은 냉매가 좁은 유로를 통과하면 외부와의 열교환 없이도 압력이 감소하는 것을 의미한다.
팽창 밸브(70)는 개도 조절이 가능한 전자식 팽창 밸브(electronic expansion valve, EEV)일 수 있다. 팽창 밸브(70)는, 예를 들면, 바이메탈의 변형을 이용하는 열전식 전자 팽창 밸브, 봉입 왁스의 가열에 의한 체적 팽창을 이용하는 열동식 전자 팽창 밸브, 펄스 신호에 의해 솔레노이드 밸브를 개폐하는 펄스 폭 변조 방식 전자 팽창 밸브 또는 모터를 이용하여 밸브를 개폐하는 스템 모터 방식의 전자 팽창 밸브일 수 있다.
또한, 실외기(1a)는 압축기(40)의 토출구 온도를 검출하기 위한 제1 온도 센서(41)와 실외 열교환기(100)의 하부 출구(201)로부터 배출되는 냉매의 온도를 검출하기 위한 제2 온도 센서(250)를 포함할 수 있다. 제1 온도 센서(41)는 압축기(40)의 토출구에 설치될 수 있다. 제2 온도 센서(250)는 실외 열교환기(100)의 하부 출구(201)와 연결되는 하부 출구 배관(220)에 설치될 수 있다. 제1 온도 센서(41)와 제2 온도 센서(250)는 바이메탈 온도계, 서미스터 온도계(thermistor thermometer) 또는 적외선 온도계로 구현될 수 있다.
이외에도, 공기 조화기(1)는 다양한 온도 센서를 포함할 수 있다. 예를 들면, 실외 열교환기(100)의 입구 측에도 온도 센서(미도시)가 마련될 수 있다. 실외 열교환기(100)의 온도를 검출하기 위한 온도 센서는 실외 열교환기(100)의 입구 및/또는 출구 주변에 설치되거나, 실외 열교환기(100)의 입구 및/또는 출구와 연결되는 냉매 배관에 접촉하도록 설치될 수 있다. 또한, 실외 온도를 검출하기 위한 실외 온도 센서도 마련될 수 있다.
어큐뮬레이터(80)는 레벨 센서(81)를 포함할 수 있다. 레벨 센서(81)는 어큐뮬레이터(80) 내부에 저장되는 액상 냉매의 수위를 검출할 수 있다. 어큐뮬레이터(80)에 누적된 액상 냉매의 수위가 미리 정해진 기준 레벨보다 높아지는 경우, 압축기(40)로 액상 냉매가 유입될 수 있다. 압축기(40)로 액상 냉매가 유입되면 압축기(40)가 파손될 수 있다. 실외기(1a)는 레벨 센서(81)에 의해 검출된 액상 냉매의 수위가 기준 레벨보다 높아지는 경우, 압축기(40)의 구동을 정지하고, 액상 냉매가 기화하도록 어큐뮬레이터(80)를 동작시킬 수 있다.
또한, 실외기(1a)는 압축기(40)와 제1 사방 밸브(50) 사이에 마련되는 제1 압력 센서(260) 및 제1 사방 밸브(50)와 어큐뮬레이터(80) 사이에 마련되는 제2 압력 센서(270)를 포함할 수 있다. 제1 압력 센서(260)는 압축기(40)의 토출구에 연결된 토출 라인(P3)에 설치될 수 있다. 제1 압력 센서(260)는 토출 라인(P3) 내부를 흐르는 냉매의 압력을 검출할 수 있다. 제2 압력 센서(270)는 어큐뮬레이터(80)의 흡입구에 연결된 흡입 라인(P4)에 설치될 수 있다. 제2 압력 센서(270)는 흡입 라인(P4) 내부를 흐르는 냉매의 압력을 검출할 수 있다. 토출 라인(P3)과 흡입 라인(P4)도 배관으로 마련될 수 있다.
공기 조화기(1)는 실내기(1b)와 실외기(1a) 간 냉매를 순환시키기 위한 냉매 유로를 포함한다. 냉매는 냉매 유로를 따라 실내기(1b)와 실외기(1a)를 순환하며, 상태 변화(예를 들어, 기체에서 액체로 상태 변화, 액체에서 기체로 상태 변화)를 통해 열을 흡수하거나 열을 방출할 수 있다. 공기 조화기(1)는 실외기(1a)와 실내기(1b) 사이를 연결하고, 액상 냉매가 유동하는 통로가 되는 제1 외부 배관(P1)과, 기상 냉매가 유동하는 통로가 되는 제2 외부 배관(P2)을 포함할 수 있다. 제1 외부 배관(P1)과 제2 외부 배관(P2)은 실외기(1a) 및 실내기(1b) 내부의 냉매 배관들과 연결될 수 있다. 제1 외부 배관(P1)은 액관으로 호칭될 수 있고, 제2 외부 배관(P2)는 가스관으로 호칭될 수 있다.
실외 열교환기(100)는 냉방 운전 또는 메인 제상 운전 시 압축기(40)에서 압축된 냉매를 응축하는 응축기의 역할을 수행하고, 난방 운전 시 실내기(1b)에서 감압된 냉매를 증발시키는 증발기의 역할을 수행한다. 서브 제상 운전 시 실외 열교환기(100)의 상부(100U)는 증발기로 동작할 수 있고, 실외 열교환기(100)의 하부(100D)는 응축기로 동작할 수 있다. 따라서 실외 열교환기(100)의 하부(100D)에서 열이 방출되고 제상이 가능하게 된다.
도 7을 참조하면, 공기 조화기(1)가 냉방 운전 시, 냉매는 실외기(1a)의 실외 열교환기(100)에서 열을 방출하고, 실내기(1b)의 실내 열교환기에서 열을 흡수할 수 있다. 냉방 운전 시 압축기(40)에서 압축된 냉매는 토출 라인(P3)을 통해 제1 사방 밸브(50)와 제2 사방 밸브(60)로 공급된다.
제1 사방 밸브(50)와 제2 사방 밸브(60)는 토출 라인(P3)으로부터 유입된 냉매가 실외 열교환기(100)로 공급되도록 제어된다. 따라서 냉매는 제1 사방 밸브(50)에 연결된 상부 입구 배관(110)을 따라 실외 열교환기(100)의 상부로 공급된다. 또한, 냉매는 제2 사방 밸브(60)에 연결된 하부 입구 배관(210)을 따라 실외 열교환기(100)의 하부로 공급된다.
실외 열교환기(100)의 상부 입구(101)로 유입된 냉매는 실외 열교환기(100)의 상부 출구(102)로 배출될 수 있다. 상부 출구(102)는 상부 출구 배관(120)과 연결되고, 냉매는 상부 출구 배관(120)을 통해 실외 열교환기(100)의 외부로 배출될 수 있다. 실외 열교환기(100)의 하부 입구(102)로 유입된 냉매는 실외 열교환기(100)의 하부에 연결된 하부 출구 배관(220)을 거쳐 상부 출구 배관(120)으로 흐를 수 있다. 하부 출구 배관(220)은 상부 출구 배관(120)에 연결된다.
실외 열교환기(100)로부터 배출된 냉매는 팽창 밸브(70)를 거쳐 실내기(1b)로 공급된다. 냉방 운전 시, 실외 열교환기(100)는 냉매를 응축시키면서 열을 방출하는 응축기로 동작하고, 실내기(1b)의 실내 열교환기는 열을 흡수하여 냉매를 증발시키는 증발기로 동작한다.
이와 같이, 냉방 운전 시, 압축기(40)에서 토출되는 고온 고압의 기상 냉매는 실외 열교환기(100)로 이동한다. 실외 열교환기(100)에서 응축된 액상 혹은 액상에 가까운 냉매는 팽창 밸브(70)에서 팽창되어 감압된다. 팽창 밸브(70)를 통과한 이상(Two-phase) 냉매는 실내기(1b)의 실내 열교환기로 이동한다. 실내기(1b)의 실내 열교환기로 유입된 냉매는 주변 공기와 열교환하여 증발된다. 따라서 열교환된 주변 공기의 온도가 내려가고 실내기(1b)의 외부로 냉기가 토출된다.
공기 조화기(1)의 메인 제상 운전 시 냉매의 유동 방향은 냉방 운전 시 냉매의 유동 방향과 동일할 수 있다. 실외 열교환기(100)에 생성된 서리를 제거하기 위해서는 실외 열교환기(100)가 열을 방출해야 하므로, 메인 제상 운전 시에도 실외 열교환기(100)는 응축기로 동작한다. 메인 제상 운전은 '제1 제상 운전'으로 호칭될 수 있다.
도 8을 참조하면, 난방 운전 시, 냉매는 실내기(1b)의 실내 열교환기에서 열을 방출하고, 실외 열교환기(100)에서 열을 흡수할 수 있다. 난방 운전 시 제1 사방 밸브(50)는 압축기(40)에 의해 압축된 냉매가 실내기(1b)의 실내 열교환기로 먼저 공급되도록 제어될 수 있다.
난방 운전 시, 압축기(40)로부터 토출된 고온 고압의 기상 냉매는 제1 사방 밸브(50)의 D 포트로 유입되고, 제1 사방 밸브(50)의 E 포트를 통해 제2 외부 배관(P2)으로 안내된다. 그러나 제2 사방 밸브(60)는 압축기(40)로부터 토출된 냉매가 제2 사방 밸브(60)로 유입되지 않도록 제어될 수 있다. 따라서 압축기(40)로부터 토출된 냉매는 실내기(1b)의 실내 열교환기로 이동할 수 있다.
실내기(1b)를 통과한 냉매는 실외기(1a)의 팽창 밸브(70)를 통과한 후 실외 열교환기(100)로 유입될 수 있다. 실외 열교환기(100)는 냉매를 증발시키는 증발기로 동작한다. 팽창 밸브(70)를 통과한 냉매는 실외 열교환기(100)의 상부 출구 배관(120)을 통해 실외 열교환기(100)의 상부 출구(102)로 유입되고, 상부 출구 배관(120)과 연결된 하부 출구 배관(220)을 통해 실외 열교환기(100)의 하부 출구(202)로 유입될 수 있다.
난방 운전 시, 실외 열교환기(100)의 상부 출구(102)로 유입된 냉매는 상부 입구(101)를 통해 제1 사방 밸브(50)로 이동한다. 제1 사방 밸브(50)를 통과한 냉매는 흡입 라인(P4)을 따라 어큐뮬레이터(80)로 들어갈 수 있다. 실외 열교환기(100)의 하부 출구(202)로 유입된 냉매는 하부 입구(201)를 통해 제2 사방 밸브(60)로 이동한다. 제2 사방 밸브(60)를 통과한 냉매도 흡입 라인(P4)을 따라 어큐뮬레이터(80)로 들어갈 수 있다. 어큐뮬레이터(80)는 기상 냉매와 액상 냉매를 분리하고 기상 냉매를 다시 압축기(40)로 공급한다.
이와 같이, 실외기(1a)로부터 실내기(1b)로 공급된 고온 고압의 기상 냉매는 실내기(1b)에서 저온 건조한 공기와 열교환 한다. 실내기(1b)의 실내 열교환기는 냉매를 응축시키는 응축기로 동작한다. 냉매는 액상 혹은 액상에 가까운 냉매로 응축되면서 열을 방출하고, 공기가 열을 흡수함으로써 실내기(1b)의 외부로 온기가 토출된다.
도 9를 참조하면, 공기 조화기(1)는 실외 열교환기(100)의 하부를 추가적으로 제상하기 위한 서브 제상 운전을 수행할 수 있다. 서브 제상 운전은 '제2 제상 운전'으로 호칭될 수 있다.
도 7에서 설명된 메인 제상 운전 시, 실외 열교환기(100)의 하부(100D)를 흐르는 냉매의 양이 실외 열교환기(100)의 상부(100U)를 흐르는 냉매의 양보다 적을 수 있다. 또한, 실외 열교환기(100)의 상부(100U)에서 방출되는 열이 하부(100D)까지 전달되지 않을 수 있다. 또한, 실외 열교환기(100)의 구조적 특성에 따라 상부 얼음층부터 녹게 되고, 물이 중력에 의해 하부 쪽으로 흘러내리므로, 실외 열교환기(100) 하부의 얼음이 가장 늦게 녹는다. 즉, 외부 환경(온도, 습도) 및/또는 실내기(1b)의 동작에 따라 실외 열교환기(100)의 완전 제상이 이루어지지 않는 경우도 발생할 수 있다. 다시 말해, 실외 열교환기(100) 전체를 제상하기 위한 메인 제상 운전을 수행하더라도, 실외 열교환기(100)의 하부(100D)는 완전히 제상되지 않는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 문제의 해결을 위해, 개시된 공기 조화기(1)는 실외 열교환기(100)의 하부(100D)를 추가적으로 제상함으로써 제상 성능을 향상시킬 수 있다.
공기 조화기(1)가 서브 제상 운전을 수행하는 경우, 실외 열교환기(100)의 하부(100D)는 응축기로 동작하고, 실외 열교환기(100)의 상부(100U)는 증발기로 동작할 수 있다. 실외 열교환기(100)의 하부 입구(201)로 냉매가 유입되는 반면에, 실외 열교환기(100)의 상부 입구(101)에서는 냉매가 토출될 수 있다.
서브 제상 운전 시, 제1 사방 밸브(50)는 압축기(40)에서 압축된 냉매를 실내기(1b)로 안내하고, 실외 열교환기(100)에서 토출된 냉매를 어큐뮬레이터(80)로 안내하도록 제어된다. 제2 사방 밸브(60)는 압축기(40)에서 압축된 냉매를 실외 열교환기(100)의 하부로 안내하도록 제어된다.
서브 제상 운전 시, 압축기(40)로부터 토출된 고온 고압의 기상 냉매는 제1 사방 밸브(50)의 D 포트로 유입되고, 제1 사방 밸브(50)의 E 포트를 통해 제2 외부 배관(P2)으로 안내된다. 실내기(1b)를 통과한 냉매는 실외기(1a)의 팽창 밸브(70)를 통과한 후 상부 출구 배관(120)을 따라 실외 열교환기(100)의 상부 출구(102)로 유입될 수 있다. 실외 열교환기(100)의 상부는 열을 흡수하는 증발기로 동작한다. 실외 열교환기(100)의 상부 출구(102)로 유입된 냉매는 상부 입구(101)를 통해 제1 사방 밸브(50)로 이동한다. 제1 사방 밸브(50)를 통과한 냉매는 흡입 라인(P4)을 따라 어큐뮬레이터(80)로 들어갈 수 있다.
또한, 압축기(40)로부터 토출된 고온 고압의 기상 냉매는 제2 사방 밸브(60)의 D포트(제1 포트)로 유입되고, 제2 사방 밸브(60)의 C 포트(제3 포트)를 통해 실외 열교환기(100)의 하부로 안내된다. 즉, 고온 고압의 기상 냉매는 하부 입구 배관(210)을 통해 실외 열교환기(100)의 하부 입구(201)로 공급될 수 있다. 따라서 실외 열교환기(100)의 하부에서는 열이 방출되고, 실외 열교환기(100) 하부의 제상이 수행될 수 있다. 실외 열교환기(100)의 하부 입구(201)로 유입된 냉매는 하부 출구(202)로 배출되고, 하부 출구 배관(220)을 따라 실외 열교환기(100)의 상부 출구(102)로 이동할 수 있다. 즉, 실외 열교환기(100)의 하부 출구(202)에서 배출된 냉매는 상부 출구 배관(120)을 따라 실외 열교환기(100)의 상부 출구(102)로 이동하는 냉매와 합쳐질 수 있다.
이와 같이, 실외 열교환기(100)의 하부는 응축기로 동작함과 동시에 실외 열교환기(100)의 상부는 증발기로 동작하도록 함으로써, 제상 성능과 난방 성능이 모두 향상될 수 있다. 또한, 공기 조화기(1)가 일반적인 냉방 운전 또는 난방 운전을 수행하는 경우에도 실외 열교환기(100)의 상부와 하부가 모두 이용되므로, 냉방 성능과 난방 성능이 향상될 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 공기 조화기의 제어 구성을 도시한 블록도이다.
도 10을 참조하면, 공기 조화기(1)의 실외기(1a)는 팬 어셈블리(30), 압축기(40), 제1 온도 센서(41), 제1 사방 밸브(4-way valve)(50), 제2 사방 밸브(60), 팽창 밸브(70), 어큐뮬레이터(80), 레벨 센서(81), 제2 온도 센서(250), 제1 압력 센서(260), 제2 압력 센서(270), 컨트롤 패널(300), 통신 인터페이스(400) 및 제어부(500)를 포함할 수 있다. 제어부(500)는 실외기(1a)의 구성 요소들과 전기적으로 연결될 수 있고, 각 구성들을 제어할 수 있다.
예를 들면, 제어부(500)는 운전 주파수를 조절하도록 압축기(40)를 제어할 수 있고, 냉매의 순환 방향이 전환되도록 제1 사방 밸브(50) 및/또는 제2 사방 밸브(60)를 제어할 수 있으며, 팽창 밸브(70)의 개도를 조절할 수 있다. 또한, 제어부(500)는 팬 어셈블리(30)의 회전 속도를 조절할 수 있다. 팬 어셈블리(30)의 회전 속도는 실외 온도에 따라 조절될 수 있다.
압축기(40)는, 제어부(500)의 제어 신호에 응답하여 고온 고압의 기체 냉매를 토출할 수 있다. 압축기(40)로부터 토출된 냉매는 제1 사방 밸브(50), 제2 사방 밸브(60), 실외 열교환기(100), 팽창 밸브(70), 실내기(1b) 및 어큐뮬레이터(80)를 포함하는 냉매 유로를 따라 냉매를 순환할 수 있다. 압축기(40)는 기체 상태의 냉매를 압축하고, 고온 고압의 기체 냉매를 토출할 수 있다.
제1 온도 센서(41)는 압축기(40)의 토출구 온도를 검출할 수 있다. 제1 온도 센서(41)는 압축기(40)의 토출구 온도에 대응하는 전기적 신호를 제어부(500)로 전송할 수 있다. 제어부(500)는 압축기(40)의 토출구 온도가 미리 정해진 기준 온도를 초과하는 것에 기초하여 메인 제상 운전을 강제 종료할 수 있다.
제1 사방 밸브(50)는, 제어부(500)의 제어 하에, 압축기(40)로부터 토출되는 냉매의 순환 방향을 전환할 수 있다. 냉방 운전 또는 메인 제상 운전 시 제1 사방 밸브(50)는 압축기(40)에서 압축된 냉매를 실외 열교환기(100)로 안내한다. 난방 운전 또는 서브 제상 운전 시 제1 사방 밸브(50)는 압축기(40)에서 압축된 냉매를 실내기(1b)로 안내한다.
제2 사방 밸브(60)는, 제어부(500)의 제어 하에, 압축기(40)에서 압축된 냉매를 실외 열교환기(100)의 하부로 안내하거나, 실외 열교환기(100)의 하부에서 배출되는 냉매를 어큐뮬레이터(80)로 안내할 수 있다.
팽창 밸브(70)는 냉매를 감압할 수 있다. 또한, 팽창 밸브(70)는 실외 열교환기(100) 또는 실내기(1b)의 실내 열교환기에서 충분한 열교환이 이루어지도록 공급되는 냉매의 양을 조절할 수도 있다. 팽창 밸브(70)는 냉매의 교축(throttling) 작용을 이용하여 냉매를 감압한다. 제어부(500)는 팽창 밸브(70)의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있고, 팽창 밸브(70)의 개도를 조절할 수 있다.
어큐뮬레이터(80)는 기상 냉매와 액상 냉매를 분리할 수 있고, 압축기(40)로 액상 냉매가 들어가는 것을 방지할 수 있다. 어큐뮬레이터(80)는 레벨 센서(81)를 포함할 수 있다. 레벨 센서(81)는 어큐뮬레이터(80) 내부에 저장되는 액상 냉매의 수위를 검출할 수 있다. 어큐뮬레이터(80)는 액상 냉매를 기화시킬 수 있는 구성들을 포함할 수 있다. 제어부(500)는 레벨 센서(81)에 의해 검출된 액상 냉매의 수위가 미리 정해진 기준 레벨보다 높아지는 것에 기초하여, 압축기(40)로 액상 냉매가 유입된 것으로 판단할 수 있다. 제어부(500)는 압축기(40)로 액상 냉매의 유입이 검출되면 압축기(40)의 구동을 정지시킬 수 있다. 또한, 제어부(500)는 액상 냉매를 기화시키도록 어큐뮬레이터(80)를 제어할 수 있다.
제2 온도 센서(250)는 실외 열교환기(100)의 하부 출구(201)로부터 배출되는 냉매의 온도를 검출할 수 있다. 제2 온도 센서(250)는 실외 열교환기(100)의 하부 출구(201)와 연결되는 하부 출구 배관(220)에 설치될 수 있다. 제2 온도 센서(250)는 실외 열교환기(100)의 하부 온도에 대응하는 전기적 신호를 제어부(500)로 전송할 수 있다. 제어부(500)는 메인 제상 운전의 종료 시점에 검출되는 실외 열교환기(100) 하부의 온도가 미리 정해진 임계 온도보다 낮은 것에 기초하여 서브 제상 운전으로 진입할 수 있다.
제1 압력 센서(260)는 토출 라인(P3) 내부를 흐르는 냉매의 압력을 검출할 수 있다. 제1 압력 센서(260)는 압축기(40)와 제1 사방 밸브(50) 사이에 마련될 수 있다. 제1 압력 센서(260)는 압축기(40)의 토출구에 연결된 토출 라인(P3)에 설치될 수 있다. 제1 압력 센서(260)는 검출된 제1 압력값에 대응하는 전기적 신호를 제어부(500)로 전송할 수 있다.
제2 압력 센서(270)는 흡입 라인(P4) 내부를 흐르는 냉매의 압력을 검출할 수 있다. 제2 압력 센서(270)는 제1 사방 밸브(50)와 어큐뮬레이터(80) 사이에 마련될 수 있다. 제2 압력 센서(270)는 어큐뮬레이터(80)의 흡입구에 연결된 흡입 라인(P4)에 설치될 수 있다. 제2 압력 센서(270)는 검출된 제2 압력값에 대응하는 전기적 신호를 제어부(500)로 전송할 수 있다.
컨트롤 패널(300)은 실외기(1a)의 캐비닛(10)의 일 면에 마련될 수 있다. 컨트롤 패널(300)은 공기 조화기(1)의 동작과 관련된 사용자 입력을 획득할 수 있으며, 공기 조화기(1)의 동작에 관한 정보를 출력할 수 있다. 컨트롤 패널(300)은 사용자 입력에 대응하는 전기적 신호(전압 또는 전류)를 제어부(500)로 전송할 수 있다. 제어부(500)는 컨트롤 패널(300)로부터 전송된 전기적 신호에 기초하여 공기 조화기(1)의 동작을 제어할 수 있다.
컨트롤 패널(300)은 복수의 버튼들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 복수의 버튼들은 사용자가 누르는 것에 의하여 작동되는 푸시 스위치(push switch), 멤브레인 스위치(membrane switch) 및/또는 사용자의 신체 일부의 접촉에 의하여 작동되는 터치 스위치(touch switch)를 포함할 수 있다. 복수의 버튼들 중 일 예로서, 공기 조화기(1)의 시운전 명령을 입력하기 위한 시운전 버튼(미도시)이 마련될 수 있다.
또한, 컨트롤 패널(300)은 디스플레이를 포함할 수 있다. 컨트롤 패널(300)은 사용자가 입력한 정보 또는 사용자에게 제공되는 정보를 다양한 화면으로 표시할 수 있다. 예를 들면, 컨트롤 패널(300)은 공기 조화기(1)의 시운전 과정에서 발생하는 에러 메시지, 시운전 진행률, 시운전 결과와 같은 정보를 디스플레이를 통해 출력할 수 있다.
컨트롤 패널(300)은 다양한 타입의 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 예를 들면, 컨트롤 패널(300)은 액정 디스플레이 패널(Liquid Crystal Display Panel, LCD Panel), 발광 다이오드 패널(Light Emitting Diode Panel, LED Panel), 유기 발광 다이오드 패널(Organic Light Emitting Diode Panel, OLED Panel), 또는 마이크로 LED 패널을 포함할 수 있다. 컨트롤 패널(300)은 터치 디스플레이로 구현될 수도 있다. 터치 디스플레이는 영상을 표시하는 디스플레이 패널과, 터치 입력을 수신하는 터치 패널을 포함할 수 있다. 컨트롤 패널(300)이 터치 디스플레이로 마련되는 경우, 별도의 버튼들은 생략될 수도 있다.
통신 인터페이스(400)는 실내기(1b)와 통신을 수행할 수 있다. 실외기(1a)의 통신 인터페이스(400)는 제어부(500)로부터 전달되는 제어 신호를 실내기(1b)로 전송하거나, 실내기(1b)로부터 전송되는 제어 신호를 프로세서(510)로 전달할 수 있다. 다시 말해, 실외기(1a)와 실내기(1b)는 양방향 통신을 수행할 수 있다. 실외기(1a)와 실내기(1b)는 운전 중 다양한 신호를 송수신할 수 있다.
제어부(500)는 난방 운전 중 실외 열교환기(100) 전체를 제상하기 위한 메인 제상 운전을 수행할 수 있다. 제어부(500)는 난방 운전 중 실외 열교환기(100)에 서리가 발생하는 것에 기초하여 메인 제상 운전을 수행할 수 있다. 메인 제상 운전은 '제1 제상 운전'으로 호칭될 수 있다. 서리의 발생은 실외 열교환기(100)의 온도에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들면, 제2 온도 센서(250)에 의해 검출된 실외 열교환기(100)의 하부 온도가 미리 정해진 서리 생성 온도 이하인 경우, 제어부(500)는 서리가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
제어부(500)는 메인 제상 운전을 수행하기 위해 난방 운전을 일시 정지할 수 있다. 제어부(500)는 압축기(40)의 구동을 일시 정지하고, 냉매의 순환 방향이 전환되도록 제1 사방 밸브(50)와 제2 사방 밸브(60)를 제어할 수 있다. 제어부(500)는 메인 제상 운전의 시작에 응답하여 냉매가 실외 열교환기(100)의 상기 상부 입구(101)와 하부 입구(201)로 유입되도록 제1 사방 밸브(50)와 제2 사방 밸브(60)를 스위칭 할 수 있다.
압축기(40)가 다시 구동하면, 냉매는 압축기(40)로부터 실외 열교환기(100)로 흐른다. 고온 고압의 냉매가 유입됨에 따라 실외 열교환기(100)는 열을 방출하고, 방출된 열에 의해 실외 열교환기(100)의 표면에 생성된 서리가 제거될 수 있다.
제어부(500)는 메인 제상 운전의 종료에 기초하여 실외 열교환기(100)의 하부를 추가 제상하기 위한 서브 제상 운전의 수행 여부를 결정할 수 있다. 서브 제상 운전은 '제2 제상 운전'으로 호칭될 수 있다. 예를 들면, 메인 제상 운전은 미리 정해진 기준 제상 시간(ex. 12 분) 동안 수행될 수 있다. 기준 제상 시간은 메인 제상 운전의 최대 제상 시간을 의미할 수 있다. 제어부(500)는 미리 정해진 기준 제상 시간의 경과에 기초하여 메인 제상 운전을 종료할 수 있다. 제어부(500)는 메인 제상 운전의 종료 시점에 검출되는 실외 열교환기(100) 하부의 온도가 미리 정해진 임계 온도보다 낮은 것에 기초하여 서브 제상 운전으로 진입할 수 있다. 메인 제상 운전이 기준 제상 시간만큼 수행되었음에도 불구하고, 실외 열교환기(100)의 하부 온도가 임계 온도보다 낮으면, 메인 제상 운전에 의한 서리 제거가 불완전한 것으로 판단될 수 있다. 따라서 실외 열교환기(100)의 하부를 더 제상하기 위해 서브 제상 운전이 수행될 수 있다.
다른 예를 들면, 제어부(500)는 미리 정해진 압축기 보호 조건에 의해 메인 제상 운전이 강제 종료되는 것에 기초하여 서브 제상 운전으로 진입할 수 있다. 압축기 보호 조건은 압축기(40)의 고장 또는 파손과 관련된 조건으로서, 압축기 보호 조건을 만족하면 압축기(40)를 보호하기 위해 압축기(40)의 구동이 정지될 수 있다. 압축기 보호 조건은 압축기(40)로 액상 냉매가 유입되는 것, 압축기(40)에 인가되는 전류가 기준 전류를 초과하는 것, 또는 압축기(40)의 토출구 온도가 기준 온도를 초과하는 것일 수 있다.
제어부(500)는 압축기(40)로 액상 냉매의 유입이 검출되거나, 압축기(40)에 인가되는 전류가 기준 전류를 초과하거나, 압축기(40)의 토출구 온도가 기준 온도를 초과하는 것에 기초하여 메인 제상 운전을 강제 종료할 수 있다. 제어부(500)는 압축기(40)에 인가되는 전류를 검출할 수 있고, 압축기(40)에 인가되는 전류를 조절할 수 있다. 메인 제상 운전이 수행되는 기준 제상 시간이 경과하기 전에 압축기 보호 조건에 따라 메인 제상 운전이 강제 종료될 수 있다. 이 경우 실외 열교환기(100)의 제상이 불완전하게 될 수 있기 때문에 서브 제상 운전이 수행될 수 있다. 서브 제상 운전은 압축기 보호 조건에 따른 압축기 보호가 해제된 이후에 수행될 수 있다.
제어부(500)는 서브 제상 운전 시, 실외 열교환기(100)의 상부가 증발기로 동작하고 실외 열교환기(100)의 하부가 응축기로 동작하도록 제1 사방 밸브(50)와 제2 사방 밸브(60)를 제어할 수 있다. 제어부(500)는 서브 제상 운전의 시작에 응답하여 실외 열교환기(100)의 상부 입구(101)로부터 냉매가 토출되도록 제1 사방 밸브(50)를 스위칭 할 수 있다. 제2 사방 밸브(60)는 메인 제상 운전의 시작 시 실외 열교환기(100)의 하부 입구(201)로 냉매를 공급하기 위해 스위칭 된 상태이므로, 메인 제상 운전으로부터 서브 제상 운전으로 전환 시 다시 스위칭 되지 않도록 제어된다.
제어부(500)는 서브 제상 운전의 종료 조건에 기초하여 서브 제상 운전을 종료할 수 있고, 이후 난방 운전을 다시 수행할 수 있다. 예를 들면, 제어부(500)는 미리 정해진 추가 제상 시간(ex. 6분)의 경과에 기초하여 서브 제상 운전을 종료하고, 난방 운전으로 복귀하기 위해 제2 사방 밸브를 스위칭 할 수 있다. 다른 예를 들면, 제어부(500)는 제1 압력 센서(260)의 제1 압력값과 제2 압력 센서(270)의 제2 압력값의 차이가 미리 정해진 임계값(ex. 20kgf/cm2) 이상인 것에 기초하여 서브 제상 운전을 종료하고, 난방 운전으로 복귀하기 위해 제2 사방 밸브(60)를 스위칭할 수 있다.
이와 같이, 실외 열교환기(100)의 하부는 응축기로 동작하여 제상이 수행됨과 동시에 실외 열교환기(100)의 상부는 증발기로 동작함으로써, 제상 성능과 난방 성능이 모두 향상될 수 있다. 또한, 공기 조화기(1)가 일반적인 냉방 운전 또는 난방 운전을 수행하는 경우에도 실외 열교환기(100)의 상부와 하부가 모두 이용되므로, 냉방 성능과 난방 성능이 향상될 수 있다.
제어부(500)는 프로세서(510)와 메모리(520)를 포함할 수 있다. 프로세서(510)는 메모리(520)에 저장된 인스트럭션, 어플리케이션, 데이터 및/또는 프로그램에 기초하여 공기 조화기(1)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 프로세서(510)는 하드웨어로서, 논리 회로와 연산 회로를 포함할 수 있다. 프로세서(510)는 메모리(520)로부터 제공된 프로그램 및/또는 인스트럭션에 따라 데이터를 처리하고, 처리 결과에 따라 제어 신호를 생성할 수 있다. 메모리(520)와 프로세서(510)는 하나의 제어 회로로 구현되거나 복수의 회로로 구현될 수 있다.
메모리(520)는, 공기 조화기(1)의 동작에 필요한 각종 정보를 기억/저장할 수 있다. 메모리(520)는, 공기 조화기(1)의 동작에 필요한 인스트럭션, 어플리케이션, 데이터 및/또는 프로그램을 저장할 수 있다. 예를 들면, 메모리(520)는 공기 조화기(1)의 시운전을 위한 프로그램를 저장할 수 있다.
메모리(520)는 데이터를 일시적으로 기억하기 위한 S-램(Static Random Access Memory, S-RAM), D-램(Dynamic Random Access Memory) 등의 휘발성 메모리와, 데이터를 장기간 저장하기 위한 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory: EEPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
전술된 실외기(1a)의 구성 요소들 중 일부가 생략되거나, 전술된 실외기(1a)의 구성 요소들 이외에 다른 구성 요소가 추가될 수도 있다. 구성 요소들의 상호 위치는 시스템의 성능 또는 구조에 대응하여 변경될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 용이하게 이해될 것이다.
도 11은 난방 운전 중 제상 운전을 수행하는 경우 압축기와 사방 밸브들의 동작을 나타내는 그래프(1100)이다.
도 11의 그래프(1100)를 참조하면, 공기 조화기(1)의 제어부(500)는 난방 운전 중 실외 열교환기(100) 전체를 제상하기 위한 메인 제상 운전을 수행할 수 있다. 제어부(500)는 난방 운전 중 실외 열교환기(100)에 성에/서리가 발생하는 것에 기초하여 메인 제상 운전을 수행할 수 있다.
제어부(500)는 t1 시점에 메인 제상 운전을 시작할 수 있다. 제어부(500)는 메인 제상 운전을 위해 난방 운전을 정지하고, 제1 사방 밸브(50)와 제2 사방 밸브(60)를 스위칭 할 수 있다. 제어부(500)는 난방 운전으로부터 메인 제상 운전으로 전환하기 위해 압축기(40)의 구동을 정지했다가 다시 구동시킬 수 있다. 메인 제상 운전은 미리 정해진 기준 제상 시간(Mt) 동안 수행될 수 있다.
제어부(500)는 기준 제상 시간이 경과한 t2 시점에 메인 제상 운전을 종료하고, 실외 열교환기(100)의 하부를 추가 제상하기 위한 서브 제상 운전의 수행 여부를 결정할 수 있다. 제어부(500)는 메인 제상 운전의 종료 시점(t2 시점)에 검출되는 실외 열교환기(100) 하부의 온도가 미리 정해진 임계 온도보다 낮은 것에 기초하여 서브 제상 운전의 수행을 결정할 수 있다. 메인 제상 운전이 종료되는 t2 시점에 압축기(40)의 구동도 일시 정지될 수 있다.
한편, 기준 제상 시간이 경과하기 전에 메인 제상 운전이 종료되는 경우가 발생할 수 있다. 제어부(500)는 메인 제상 운전 중 미리 정해진 압축기 보호 조건이 검출되면 메인 제상 운전을 강제 종료할 수 있다. t2 시점에 메인 제상 운전이 강제 종료되는 경우, t1 시점부터 t2 시점까지의 시간 길이는 기준 제상 시간보다 짧을 수 있다. 이 경우 실외 열교환기(100)의 제상이 불완전하게 될 수 있기 때문에 서브 제상 운전이 수행될 수 있다.
제어부(500)는 t3 시점에 서브 제상 운전을 시작할 수 있다. 제어부(500)는 제1 사방 밸브(50)를 스위칭 하고, 압축기(40)를 다시 구동시킬 수 있다. 제1 사방 밸브(50)를 스위칭에 의해 실외 열교환기(100)의 상부 입구(101)로부터 냉매가 토출될 수 있다. 제2 사방 밸브(60)는 메인 제상 운전의 시작 시 실외 열교환기(100)의 하부 입구(201)로 냉매를 공급하기 위해 스위칭 된 상태이므로, 메인 제상 운전으로부터 서브 제상 운전으로 전환 시 다시 스위칭 되지 않도록 제어된다.
제어부(500)는 t4 시점에 서브 제상 운전을 종료하고, 난방 운전으로 복귀하기 위해 제2 사방 밸브(60)를 스위칭 할 수 있다. 예를 들면, 서브 제상 운전은 미리 정해진 추가 제상 시간(St) 동안 수행될 수 있다. 제어부(500)는 미리 정해진 추가 제상 시간의 경과에 기초하여 서브 제상 운전을 종료하고, 제2 사방 밸브(60)를 스위칭 할 수 있다. 다른 예를 들면, 제어부(500)는 제1 압력 센서(260)의 제1 압력값과 제2 압력 센서(270)의 제2 압력값의 차이가 미리 정해진 임계값(ex. 20kgf/cm2) 이상인 것에 기초하여 서브 제상 운전을 종료할 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 공기 조화기의 제어 방법을 설명하는 순서도이다. 도 13은 도 12의 제어 방법을 더 상세히 설명하는 순서도이다.
도 12를 참조하면, 공기 조화기(1)의 제어부(500)는 난방 운전을 수행할 수 있다(1201). 난방 운전은 컨트롤 패널(300)을 통해 입력되는 명령에 따라 수행되거나 실내 온도에 따라 수행될 수 있다. 제어부(500)는 제어부(500)는 난방 운전 중 실외 열교환기(100)에 서리의 생성을 검출할 수 있다(1202). 서리의 발생은 실외 열교환기(100)의 온도에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들면, 제2 온도 센서(250)에 의해 검출된 실외 열교환기(100)의 하부 온도가 미리 정해진 서리 생성 온도 이하인 경우, 제어부(500)는 서리가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
제어부(500)는 실외 열교환기(100) 전체를 제상하기 위한 메인 제상 운전을 수행할 수 있다(1203). 제어부(500)는 제어부(500)는 메인 제상 운전의 종료에 기초하여 실외 열교환기(100)의 하부(100D)를 추가 제상하기 위한 서브 제상 운전이 필요한지 여부를 판단할 수 있다(1204). 실외 열교환기 하부(100D)의 추가 제상이 필요한 것으로 판단된 경우, 제어부(500)는 서브 제상 운전을 수행할 수 있다(1205). 제어부(500)는 서브 제상 운전의 종료 후 난방 운전을 다시 수행할 수 있다(1206).
도 13을 참조하면, 제어부(500)는 난방 운전 중 실외 열교환기(100)에 서리가 발생하는 것에 기초하여 메인 제상 운전으로 진입할 수 있다(1301). 제어부(500)는 실외 열교환기(100) 전체의 제상을 위해 냉매가 실외 열교환기(100)의 상기 상부 입구(101)와 하부 입구(201)로 유입되도록 제1 사방 밸브(50)와 제2 사방 밸브(60)를 스위칭 할 수 있다(1302).
제어부(500)는 미리 정해진 기준 제상 시간의 경과에 기초하여 실외 열교환기(100) 하부의 온도를 검출할 수 있다(1303). 기준 제상 시간은 '제1 제상 시간'으로 호칭될 수 있다. 제어부(500)는 하부 출구 배관(220)에 설치된 온도 센서(250)를 제어하여 실외 열교환기(100) 하부의 온도를 검출할 수 있다. 제어부(500)는 실외 열교환기(100) 하부의 온도가 미리 정해진 임계 온도보다 낮은지 판단할 수 있다(1304). 제어부(500)는 실외 열교환기(100) 하부의 온도가 미리 정해진 임계 온도보다 낮은 것에 기초하여 서브 제상 운전으로 진입할 수 있다(1306).
이와 다르게, 제어부(500)는 미리 정해진 압축기 보호 조건에 의해 메인 제상 운전이 강제 종료되는 것에 기초하여 서브 제상 운전으로 진입할 수도 있다(1305, 1306). 압축기 보호 조건은 압축기(40)로 액상 냉매가 유입되는 것, 압축기(40)에 인가되는 전류가 기준 전류를 초과하는 것, 또는 압축기(40)의 토출구 온도가 기준 온도를 초과하는 것일 수 있다.
제어부(500)는 제어부(500)는 서브 제상 운전의 시작에 응답하여 실외 열교환기(100)의 상부를 증발기로 동작시키고 실외 열교환기(100)의 하부를 응축기로 동작시키기 위해 제1 사방 밸브(50)를 스위칭 할 수 있다(1307). 제1 사방 밸브(50)의 스위칭에 의해 냉매는 실외 열교환기(100)의 상부 출구(102)로 유입된 후 상부 입구(101)로 토출될 수 있다. 제2 사방 밸브(50)는 그대로 유지되므로, 냉매는 실외 열교환기(100)의 하부 입구(201)로 유입된 후 하부 출구(202)로 토출될 수 있다.
제어부(500)는 서브 제상 운전의 종료 조건에 기초하여 서브 제상 운전을 종료할 수 있고, 이후 난방 운전을 다시 수행할 수 있다(1308, 1309). 예를 들면, 제어부(500)는 미리 정해진 추가 제상 시간(ex. 6분)의 경과에 기초하여 서브 제상 운전을 종료하고, 난방 운전으로 복귀하기 위해 제2 사방 밸브를 스위칭 할 수 있다. 다른 예를 들면, 제어부(500)는 제1 압력 센서(260)의 제1 압력값과 제2 압력 센서(270)의 제2 압력값의 차이가 미리 정해진 임계값(ex. 20kgf/cm2) 이상인 것에 기초하여 서브 제상 운전을 종료하고, 난방 운전으로 복귀하기 위해 제2 사방 밸브(60)를 스위칭할 수 있다.
전술된 바와 같이, 개시된 공기 조화기 및 그 제어 방법은, 실외 열교환기 전체를 제상하기 위한 메인 제상 운전과 실외 열교환기의 하부를 추가로 제상하기 위한 서브 제상 운전을 수행함으로써 실외 열교환기의 서리를 효과적으로 완전히 제거할 수 있다.
개시된 공기 조화기 및 그 제어 방법은, 실외 열교환기의 하부를 응축기로 동작시켜 제상을 수행함과 동시에 실외 열교환기 상부를 증발기로 동작시킴으로써, 제상 성능과 난방 성능을 모두 향상시킬 수 있다.
또한, 개시된 공기 조화기 및 그 제어 방법은, 일반적인 냉방 운전 또는 난방 운전을 수행하는 경우에도 실외 열교환기의 상부와 하부를 모두 이용하므로, 냉방 성능과 난방 성능을 향상시킬 수 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 저장매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다.
기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적 저장매체'는 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다. 예로, '비일시적 저장매체'는 데이터가 임시적으로 저장되는 버퍼를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품(예: 다운로더블 앱(downloadable app))의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (15)

  1. 냉매를 압축하고 토출구를 포함하는 압축기;
    실외 공기와 열교환하고, 상부 입구를 포함하는 상부 및 하부 입구를 포함하는 하부를 포함하는 실외 열교환기;
    상기 압축기의 토출구와 상기 실외 열교환기의 상부 입구 사이에 마련되는 제1 사방 밸브;
    상기 압축기의 토출구와 상기 실외 열교환기의 하부 입구 사이에 마련되는 제2 사방 밸브; 및
    상기 압축기, 상기 제1 사방 밸브 및 상기 제2 사방 밸브와 전기적으로 연결되는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는
    난방 운전 중 상기 실외 열교환기의 상부와 하부를 제상하는 제1 제상 운전이 수행되도록 상기 제1 사방 밸브와 상기 제2 사방 밸브를 제어하고,
    상기 실외 열교환기 하부의 추가 제상이 필요한 경우, 상기 실외 열교환기의 상부를 증발기로 동작시키고 상기 실외 열교환기의 하부를 응축기로 동작시키는 제2 제상 운전이 수행되도록 상기 제1 사방 밸브와 상기 제2 사방 밸브를 제어하는 공기 조화기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제1 제상 운전의 시작에 응답하여 냉매가 상기 제1 사방 밸브로부터 상기 상부 입구로 유입되고, 냉매가 상기 제2 사방 밸브로부터 상기 하부 입구로 유입되도록 상기 제1 사방 밸브와 상기 제2 사방 밸브를 스위칭 하고,
    상기 제2 제상 운전의 시작에 응답하여 상기 실외 열교환기의 상기 상부 입구로부터 냉매가 토출되도록 상기 제1 사방 밸브를 스위칭 하는 공기 조화기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    미리 정해진 기준 제상 시간의 경과에 기초하여 상기 제1 제상 운전을 종료하고,
    상기 제1 제상 운전의 종료 시점에 검출되는 상기 실외 열교환기 하부의 온도가 미리 정해진 임계 온도보다 낮은 것에 기초하여 상기 제2 제상 운전으로 진입하는 공기 조화기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    미리 정해진 압축기 보호 조건에 의해 상기 제1 제상 운전이 강제 종료되는 것에 기초하여 상기 제2 제상 운전으로 진입하는 공기 조화기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 압축기로 액상 냉매의 유입이 검출되거나, 상기 압축기에 인가되는 전류가 기준 전류를 초과하거나, 상기 압축기의 토출구 온도가 기준 온도를 초과하는 것에 기초하여 상기 제1 제상 운전을 강제 종료하는 공기 조화기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    미리 정해진 추가 제상 시간의 경과에 기초하여 상기 제2 제상 운전을 종료하고, 난방 운전으로 복귀하기 위해 상기 제2 사방 밸브를 스위칭 하는 공기 조화기.
  7. 제1항에 있어서,
    어큐뮬레이터;
    상기 압축기와 상기 제1 사방 밸브 사이에 마련되는 제1 압력 센서; 및
    상기 제1 사방 밸브와 상기 어큐뮬레이터 사이에 마련되는 제2 압력 센서;를 더 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 제1 압력 센서의 제1 압력값과 상기 제2 압력 센서의 제2 압력값의 차이가 미리 정해진 임계값 이상인 것에 기초하여 상기 제2 제상 운전을 종료하고, 난방 운전으로 복귀하기 위해 상기 제2 사방 밸브를 스위칭 하는 공기 조화기.
  8. 제1항에 있어서,
    어큐뮬레이터;를 더 포함하고,
    상기 제2 사방 밸브는
    상기 압축기의 토출구와 연결되는 제1 포트;
    상기 어큐뮬레이터의 흡입구와 연결되는 제2 포트;
    상기 실외 열교환기의 상기 하부 입구와 연결되는 제3 포트; 및
    폐쇄된 제4 포트;를 포함하는 공기 조화기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 실외 열교환기의 하부는
    상기 하부 입구로 유입된 냉매가 배출되는 하부 출구; 및
    상기 하부 입구와 상기 하부 출구를 연결하는 하부 냉매 튜브;를 포함하고,
    상기 실외 열교환기의 상부는
    상기 하부 출구보다 상부에 배치되고, 상기 상부 입구로 유입된 냉매가 배출되는 상부 출구; 및
    상기 상부 입구와 상기 상부 출구를 연결하는 상부 냉매 튜브;를 포함하는 공기 조화기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 실외 열교환기는
    상기 상부 입구를 상기 제1 사방 밸브와 연결하는 상부 입구 배관;
    상기 하부 입구를 상기 제2 사방 밸브와 연결하는 하부 입구 배관;
    상기 하부 출구와 연결되는 하부 출구 배관; 및
    상기 상부 출구 및 상기 하부 출구 배관과 연결되는 상부 출구 배관;을 포함하는 공기 조화기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 실외 열교환기는
    상기 하부 출구 배관에 설치되고, 상기 하부 출구로부터 배출되는 냉매의 온도를 검출하는 온도 센서;를 포함하는 공기 조화기.
  12. 압축기의 토출구와 실외 열교환기의 상부 입구 사이에 마련되는 제1 사방 밸브 및 상기 압축기의 토출구와 상기 실외 열교환기의 하부 입구 사이에 마련되는 제2 사방 밸브를 포함하는 공기 조화기의 제어 방법에 있어서,
    난방 운전 중 상기 실외 열교환기의 상부와 하부를 제상하기 위한 제1 제상 운전이 수행되도록 상기 제1 사방 밸브와 상기 제2 사방 밸브를 제어하고;
    상기 제1 제상 운전의 종료에 기초하여 상기 실외 열교환기의 하부를 추가 제상하기 위한 제2 제상 운전의 수행 여부를 결정하고;
    상기 제2 제상 운전 시, 상기 실외 열교환기의 상부는 증발기로 동작하고 상기 실외 열교환기의 하부는 응축기로 동작하도록 상기 제1 사방 밸브와 상기 제2 사방 밸브를 제어하는 것;을 포함하는 공기 조화기의 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 사방 밸브와 상기 제2 사방 밸브를 제어하는 것은,
    상기 제1 제상 운전의 시작에 응답하여 냉매가 상기 제1 사방 밸브로부터 상기 실외 열교환기의 상기 상부 입구로 유입되고, 냉매가 상기 제2 사방 밸브로부터 상기 하부 입구로 유입되도록 상기 제1 사방 밸브와 상기 제2 사방 밸브를 스위칭 하고;
    상기 제2 제상 운전의 시작에 응답하여 상기 실외 열교환기의 상기 상부 입구로부터 상기 냉매가 토출되도록 상기 제1 사방 밸브를 스위칭 하는 것;을 포함하는 공기 조화기의 제어 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제2 제상 운전의 수행 여부를 결정하는 것은,
    미리 정해진 기준 제상 시간의 경과에 기초하여 상기 제1 제상 운전을 종료하고;
    상기 제1 제상 운전의 종료 시점에 검출되는 상기 실외 열교환기 하부의 온도가 미리 정해진 임계 온도보다 낮은 것에 기초하여 상기 제2 제상 운전으로 진입하는 것;을 포함하는 공기 조화기의 제어 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제2 제상 운전의 수행 여부를 결정하는 것은,
    미리 정해진 압축기 보호 조건에 의해 상기 제1 제상 운전이 강제 종료되는 것에 기초하여 상기 제2 제상 운전으로 진입하는 것;을 포함하는 공기 조화기의 제어 방법.
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