KR101513305B1 - 냉난방 겸용 인젝션 타입 공기조화기 및 그 공기조화기의 인젝션 모드 절환방법 - Google Patents

냉난방 겸용 인젝션 타입 공기조화기 및 그 공기조화기의 인젝션 모드 절환방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 냉난방 겸용 인젝션 타입 공기조화기 및 그 공기조화기의 인젝션 모드 절환방법에 관한 것으로서, 압축기, 실내측 열교환기, 실외측 열교환기 및 메인 팽창밸브를 포함하되, 상기 실내측 열교환기와 메인 팽창밸브 사이에 구비된 수액기의 기상의 냉매를 압축기에 형성된 인젝션 포트로 공급하는 인젝션 배관 및 상기 압축기의 토출구로부터 토출된 냉매 중 적어도 일부를 압축기의 흡입구로 선택적으로 유입시키는 바이패스 배관을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 냉난방 겸용 인젝션 타입 공기조화기 및 그 공기조화기의 인젝션 모드 절환방법에 의하면, 공기조화기의 인젝션 모드 초기 시, 압축기의 흡입구측 압력이 급감하는 것을 방지하여 공기조화기 시스템의 오작동이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
공기조화기, 인젝션, 바이패스 배관

Description

냉난방 겸용 인젝션 타입 공기조화기 및 그 공기조화기의 인젝션 모드 절환방법{INJECTION TYPE HEAT PUMP AIR-CONDITIONER AND THE CONVERTING METHOD FOR INJECTION MODE THEREOF}
본 발명은 공기조화기의 운전 중 인젝션 모드 초기 시, 압축기의 흡입구측 압력이 급감하는 것을 방지하며, 인젝션 모드의 진행을 좀 더 안정적으로 진행시킬 수 있도록 하는 냉난방 겸용 인젝션 타입 공기조화기 및 그 공기조화기의 인젝션 모드 절환방법에 관한 것이다.
일반적으로 히트펌프 공기조화기는 냉매의 압축-응축-감압-증발로 이루어지는 냉동사이클로 이행되는 열에 대한 운반 메커니즘을 가역적으로 사용하여 냉방과 난방을 겸하는 것이다.
도 1은 종래의 히트펌프 공기조화기를 나타내는 구성도이다.
도시된 바와 같이, 종래의 냉난방 겸용 히트펌프 공기조화기는 압축기(10), 실내측 열교환기(20), 실내측 송풍팬(21), 실외측 열교환기(30), 실외측 송풍팬(31), 메인 팽창밸브(40) 및 사방밸브(50), 어큐뮬레이터(110)를 포함하여 구성 된다.
상기 압축기(10)는 흡입구(11)와 토출구(12)를 가지며 흡입구(11)로부터 흡입되는 저온저압의 기체상태 냉매를 압축하여 고온고압의 기체상태로 토출구(12)를 통해 토출해 낸다.
또한, 상기 사방밸브(50)는 압축기(10)의 토출구(12)를 사용자의 선택에 따라 실외측 열교환기(30)와 실내측 열교환기(20)로 각각 연결시키며, 공기조화기의 냉방운전과 난방운전 모드에 따라 냉매의 흐름을 바꾸도록 절환 조작된다.
한편, 상기 실내측 열교환기(20)는 실내에 위치되며, 냉방운전 모드에서는 저온저압 액체상태의 냉매를 기체상태로 증발시키는 증발기의 역할을 하고, 난방운전 모드에서는 고온고압 기체상태의 냉매를 상온(常溫)고압 액체상태로 응축시키는 응축기의 역할을 하여, 냉매의 엔탈피 변화에 대응하여 주변 공기와 열교환하는 작용을 한다.
또한, 실내측 송풍팬(21)은 실내측 열교환기(20)의 측부에 설치되어 실내측 열교환기(20)의 증발기 또는 응축기로서의 열교환 작용을 촉진시키는 동시에 실내에 필요한 냉풍 또는 온풍을 발생시키도록 작동된다.
한편, 상기 메인 팽창밸브(40)는 실내측 열교환기(20)와 실외측 열교환기(30) 사이에 연결되어 어느 일측에서 이송되어 오는 상온고압 액체상태 냉매를 저온저압의 액체상태로 감압시키기 위한 것으로서, 전자적으로 그 개방도가 조절되는 밸브로 적용되는 것이 바람직하다.
또한, 실외측 열교환기(30)는 상기 실내측 열교환기(20)와는 반대로 실외측 에 설치되며 냉방운전시는 응축기로서, 난방운전시는 증발기로서 주변공기와의 열교환 작용을 한다.
아울러, 실외측 송풍팬(31)은 실외측 열교환기(30)의 측부에 설치되어 실외측 열교환기(30)의 열교환(응축기 또는 증발기로서의) 작용을 촉진시키도록 작동된다.
한편, 어큐뮬레이터(110)는 사방밸브(50)로부터 압축기(10)로 유입되는 냉매 중에서 상변화하지 못하고 액체상태로 남아있는 냉매를 걸러줌과 동시에 오일을 압축기(10) 측으로 공급하는 역할을 한다.
한편, 공기조화기의 냉방운전과 난방운전 모드는 사용자의 선택에 따른 사방밸브(50)의 절환으로 바뀌며 그때 냉매의 흐름도 바뀌게 된다.
최근에는, 상기와 같은 종래의 히트펌프 공기조화기의 냉방 또는 난방능력을 향상시키기 위하여 압축기의 인젝션(injection) 방식을 도입하고 있는바, 도 1에 도시한 바와 같이, 실내측 열교환기(20)와 메인 팽창밸브(40) 사이의 일부를 분기하여 서브 모세관(60) 및 수액기(70)를 더 포함하도록 이루어져 있다.
이와 같은 인젝션 타입의 히트펌프 공기조화기는 난방 운전시, 실내측 열교환기(20)를 통과한 냉매 중 수액기(70)에 수용된 액상의 냉매는 메인 팽창밸브(40)를 경유하여 실외측 열교환기(30)로 유동하도록 하며, 수액기(70)에 수용된 기상의 냉매는 압축기(10)의 인젝션 포트(13)로 분사되도록 한다.
그러므로, 공기조화기 사이클을 순환하는 냉매의 순환량을 증가시켜 공기조화기의 난방 능력을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
그러나, 종래에는 인젝션 모드 초기시, 압축기 흡입구측의 압력이 급감함에 따라 압축기의 압축비 즉, 압축기 토출구측의 냉매압에 대한 압축기 흡입구측의 냉매압 비가 인젝션 모드가 아닌 정상운전 상태보다 순간적으로 급상승하게 되었고, 이로 인해 공기조화기의 시스템 오작동이 발생하게 되는 경우가 문제가 발생하였다.
아울러, 공기조화기의 인젝션 모드 진행 중, 정상운전 상태보다 실내측 열교환기(20)의 온도가 상승하게됨에 따라 공기조화기의 사이클이 불안정하게 됨으로써 시스템의 오작동이 발생하게 되는 단점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 공기조화기의 인젝션 모드 초기 시, 압축기 흡입구측의 압력이 급감하는 것을 방지함과 더불어 공기조화기 시스템의 오작동이 발생하는 것을 방지할 수 있는 냉난방 겸용 인젝션 타입 공기조화기 및 그 공기조화기의 인젝션 모드 절환방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명의 냉난방 겸용 인젝션 타입 공기조화기는 압축기, 실내측 열교환기, 실외측 열교환기 및 메인 팽창밸브를 포함하되, 상기 실내측 열교환기와 메인 팽창밸브 사이에 구비된 수액기의 기상의 냉매를 압축기에 형성된 인젝션 포트로 공급하는 인젝션 배관 및 상기 압축기의 토출구로부터 토출된 냉매 중 적어도 일부를 압축기의 흡입구로 선택적으로 유입시키는 바이패스 배관을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 인젝션 배관과 바이패스 배관에는 각각 제1, 제2 솔레노이드 밸브가 설치되되, 상기 제1 솔레노이드 밸브가 개방되는 상기 공기조화기의 인젝션 모드 시에 상기 제2 솔레노이드 밸브가 개방되는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명의 냉난방 겸용 인젝션 타입 공기조화기의 인젝션 모드 절환방법은 냉난방 겸용 인젝션 타입 공기조 화기의 인젝션 모드 절환방법에 있어서, (a) 공기조화기의 난방운전 모드를 판단하는 단계; (b) 상기 (a)단계에서 급속난방 모드로 판단된 경우, 상기 메인 팽창밸브를 완전 개방시키고, 상기 제1, 제2 솔레노이드 밸브를 개방시키는 단계; (c) 상기 (b)단계로부터 일정 시간(t1)이 경과 후, 외기와 실외측 열교환기의 온도 차이를 판단하고, 판단결과 상기 온도 차이의 절대값이 설정 온도차 이하일 경우, 상기 제2 솔레노이드 밸브를 폐쇄하는 단계; 및 (d) 상기 (c)단계로부터 일정 시간(t2)이 경과 후, 상기 메인 팽창밸브의 개방도를 단계적으로 감소시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (d)단계는 실내측 송풍팬의 회전속도를 증가시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (c)단계에서, 외기와 실외측 열교환기의 온도 차이의 절대값이 설정 온도차를 초과하는 경우, 미리 설정된 회수만큼 상기 (c)단계를 반복하는 것을 특징으로 한다.
전술한 본 발명에 따른 냉난방 겸용 인젝션 타입 공기조화기 및 그 공기조화기의 인젝션 모드 절환방법에 의하면, 공기조화기의 인젝션 모드 초기 시, 압축기의 흡입구측 압력이 급감하는 것을 방지하여 공기조화기 시스템의 오작동이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
더불어, 공기조화기의 인젝션 모드 진행 중, 외기와 실외측 열교환기의 온도 차이가 설정 온도차를 초과하면 바이패스 배관 및 어큐뮬레이터를 경유한 냉매를 압축기의 흡입구측으로 계속 유입시켜 실내측 열교환기의 온도 상승을 저지시킴으로써 실내측 열교환기의 온도 상승에 따른 공기조화기의 이상 작동을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 인젝션 모드 진행 시, 메인 팽창밸브의 개방도를 단계적으로 감소시키고 실내측 송풍팬의 회전속도를 증가시킴으로써, 정상운전시보다 상대적으로 온도가 상승된 실내측 열교환기의 온도특성에 의해 공기조화기 시스템이 이상 작동하는 것을 방지함과 동시에 안정적으로 인젝션 모드를 진행시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하는데, 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기를 나타내는 구성도이다.
본 발명의 실시예에 따른 냉난방 겸용 인젝션 타입 공기조화기는, 도 2에 도시한 바와 같이, 압축기(10), 실내측 열교환기(20), 실외측 열교환기(30), 메인 팽창밸브(40) 및 사방밸브(50)를 포함하며, 상기 구성요소들 및 그 사이를 연결하는 배관을 냉매가 순환하면서 상변화하도록 이루어져 있다.
상기 압축기(10)는 흡입구(11)로부터 흡입되는 저온, 저압의 기체 상태 냉매를 압축하여 고온, 고압의 기체 상태로 토출구(12)를 통해 토출되도록 한다.
또한, 상기 실내측, 실외측 열교환기(20,30)는 압축기(10)와 배관으로 연결되어 외부 공기와 열교환을 하는 구성이다.
또한, 상기 메인 팽창밸브(40)는 실내측 열교환기(20)와 실외측 열교환기(30) 사이에 연결되어 고압의 액상 냉매를 저압의 액상으로 감압시키는 부분이다.
한편, 도2에 도시한 바와 같이, 상기 실내측 열교환기(20)와 실외측 열교환기(30) 사이의 배관에는 상기 메인 팽창밸브(40)와 직렬로 연결되는 서브 모세관(60)이 구비되어 있으며, 상기 메인 팽창밸브(40)와 서브 모세관(60) 사이에는 기체 상태의 냉매와 액체 상태의 냉매를 구분하여 수용하는 수액기(70)가 설치되어 있다.
또한, 상기 서브 모세관(60)과는 병렬로 연결되고, 공기조화기의 냉방운전시에는 개방되고, 난방운전시에는 폐쇄되어 유로를 형성하지 않는 일방향밸브(80)가 실내측 열교환기(20)와 실외측 열교환기(30) 사이의 배관에 설치되어 있다.
한편, 상기 사방밸브(50)는 공기조화기의 냉난방운전 변환시, 압축기(10)의 토출구(12)를 실내측 열교환기(20) 또는 실외측 열교환기(30)로 연결시켜 냉매의 유로를 변경하도록 절환된다.
즉, 공기조화기의 냉방운전시, 압축기(10)의 토출구를 통해 토출된 냉매는 실외측 열교환기(30), 메인 팽창밸브(40), 일방향밸브(80) 및 실내측 열교환기(20) 등을 순차적으로 경유하여 순환하게 된다.
반대로, 공기조화기의 난방운전시, 압축기(10)의 토출구를 통해 토출된 냉매 는 전술한 반대의 실내측 열교환기(20), 서브 모세관(60), 메인 팽창밸브(40), 실외측 열교환기(30) 등을 순차적으로 경유하여 순환하게 된다.
따라서, 공기조화기의 냉방운전시 실내측 열교환기(20)는 증발기의 역할을 하게 되며, 난방운전시 실내측 열교환기(20)는 응축기의 역할을 하도록 구성되어 있다.
한편, 실내측, 실외측 열교환기(20,30)의 측부에는 열교환 효율을 상승시키도록 각각 실내측 송풍팬(21)과 실외측 송풍팬(31)이 설치되어 있다.
아울러, 상기 공기조화기에는 실내측, 실외측 열교환기(20,30)를 포함한 공기조화기 각 구성요소의 온도, 상기 구성요소를 연결하는 배관의 온도, 외기의 온도, 실내의 온도를 측정하도록 다수의 온도센서가 장착되어 있다.
또한, 상기 수액기(70)의 기상의 냉매를 압축기(10)에 형성된 인젝션 포트(13)로 공급하여 공기조화기의 인젝션 모드 운전을 가능하게 하도록 인젝션 배관(90)이 형성되어 있다.
여기서, 상기 인젝션 배관(90)은 공기조화기의 난방운전시 난방부하가 정상보다 큰 경우, 공기조화기 사이클 내부를 순환하는 냉매의 순환량을 증가시켜 난방효율을 증대시키기 위한 것으로서, 수액기(70)의 기상 냉매는 압축기(10)와의 상대적인 압력차에 의해 인젝션 배관(90)을 통해 자연스럽게 압축기(10)의 인젝션 포트(13)로 유입된다.
이러한 인젝션 배관(90)은 공기조화기의 냉방운전시, 냉방효율을 증가시키기 위한 용도로도 사용될 수도 있다.
아울러, 상기 사방밸브(50)로부터 압축기(10)의 흡입구(11)로 유입되는 냉매 중에서 기상으로 상변화하지 못하고 액체상태로 남아있는 냉매를 걸러줌과 동시에 오일을 압축기(10)측으로 공급하도록 어큐뮬레이터(110)가 구비되어 있다.
한편, 상기 인젝션 배관(90)을 통해 냉매가 압축기(10)로 유입되는 경우, 종래의 공기조화기는 순간적으로 압축기(10)의 냉매 흡입량 증가로 인한 압축기(10)로 유입되는 냉매와 토출되는 냉매의 유량 차이에 따라, 압축기(10)의 흡입구(11)와 토출구(12)의 압력비가 급상승하게 되는 경우가 발생하게 된다.
그 결과, 압축기(10)를 구성하는 모터의 부하 상승 및 기구부의 마모에 의해 주요부품의 신뢰성 문제를 야기하게 되고, 나아가 이를 방지하기 위한 공기조화기의 보호모드의 작동 또는 실내측 열교환기의 온도 급상승 등으로 인한 공기조화기 시스템의 오동작 등이 발생하게 되는 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예에서는 도 2에 도시한 바와 같이, 공기조화기의 인젝션 모드시, 압축기(10)의 토출구(12)로부터 토출된 냉매 중 적어도 일부를 어큐뮬레이터(110)를 경유하여 압축기(10)의 흡입구(11)로 유입시킴으로써 전술한 압력비의 급상승을 방지하는 바이패스 배관(100)이 형성되어 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는 인젝션 모드 초기시 상기 바이패스 배관(100)을 개방하여 압축기(10)의 냉매 흡입량을 증가시킴으로써 전술한 압축기(10) 흡입압의 급감에 따른 압축기(10)의 압력비 급상승을 방지할 수 있고, 그결과 공기조화기 시스템의 오동작 등을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 상기 인젝션 배관(90)과 바이패스 배관(100)에는 각각 제1, 제2 솔레 노이드 밸브(91,101)가 설치되며, 상기 제1 솔레노이드 밸브(91)의 개방으로 인한 공기조화기의 인젝션 모드 시에 상기 제2 솔레노이드 밸브(101)도 개방되도록 한다.
이때, 상기 제2 솔레노이드 밸브(101)는 제1 솔레노이드 밸브(91)와 동시에 개방되거나, 필요에 따라 시간차이를 두고 개방되도록 구성할 수도 있다.
즉, 제1, 제2 솔레노이드 밸브(91,101)의 개방 여부는 공기조화기의 냉난방 선택에 따른 제어부의 신호전달에 의해 이루어지게 된다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 냉난방 겸용 인젝션 타입 공기조화기의 인젝션 모드 절환방법에 대해 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 인젝션 모드를 절환하는 구성관계를 나타내는 블록도이다.
도시한 바와 같이, 상기 제어부(120)는 사용자의 스위치동작을 통해 공기조화기의 냉난방운전모드 변환신호를 입력받는 입력부(121)의 신호와, 실외측 열교환기(30)의 온도, 외기의 온도 및 실내의 온도를 각각 측정하는 온도센서(122,123,124)의 측정값을 입력받도록 이루어져 있다.
또한, 상기 제어부(120)는 입력된 상기 입력신호를 판단하여, 도 2에 도시된 메인 팽창밸브(40), 사방밸브(50), 일방향 밸브(80) 및 제1, 제2 솔레노이드 밸브(91,101) 등의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 출력하게 된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 인젝션 모드 절환방법을 나타내는 흐름도이다.
먼저, 공기조화기에 전원을 인가하여 공기조화기가 운전되면(S10), 상기 제어부(120)에서는 공기조화기의 운전모드가 냉방 모드인지 난방 모드인지의 여부를 판단하는데(S20), 일예로서 상기 입력부(121)의 신호를 이용하여 판단할 수 있다.
여기서, 상기 제어부(120)에 의해 판단된 운전모드가 냉방 모드일 경우의 냉매는 도 2에 도시된 압축기(10), 실외측 열교환기(30), 메인 팽창밸브(40), 일방향밸브(80) 및 실내측 열교환기(20)의 순서대로 공기조화기의 사이클을 순환하게 된다.
반면에, 판단된 운전모드가 난방 모드일 경우의 냉매는 도 2에 도시된 압축기(10), 실내측 열교환기(20), 서브 모세관(60), 메인 팽창밸브(40) 및 실외측 열교환기(30)의 순서대로 공기조화기의 사이클을 순환하게 된다.
한편, 공기조화기의 난방 모드 운전 시, 공기조화기에는 정상적인 난방운전이 가능하게 하는 정상난방 모드가 구비되어 있으며 또한, 상기 입력부(121)를 통한 사용자의 선택 또는 온도센서(123,124)에서 측정된 외기와 실내의 온도 차이가 일정 이상일 경우 제어부(120)의 제어신호에 의해 냉매의 순환량을 증가시키는 급속난방 모드가 구비되어 있다.
상기 S20단계가 완료되면, 제어부(120)는 전술한 공기조화기의 난방운전모드가 정상난방 모드 인지 급속난방 모드인지의 여부를 판단한다(S21).
다음, 상기 S21단계에서 공기조화기의 운전모드가 급속난방 즉, 인젝션 모드로 판단되면, 상기 제어부(120)는 상기 메인 팽창밸브(40)를 완전 개방시키고, 상기 제1, 제2 솔레노이드 밸브(91,101)를 개방시킨다(S30).
이에 따라, 상기 수액기(70)에 수용되며 압축기(10)의 흡입구(11)측보다 높은 압력상태를 가지는 기상 냉매는 압력차에 의해 자연적으로 압축기(10)의 인젝션 포트(13)로 유입된다.
아울러, 압축기(10)의 토출구(12)로 토출된 냉매의 일부도 분기된 바이패스 배관(100)을 통해 압축기(10)의 흡입구(11)측으로 유입된다.
그러므로, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는 상기 인젝션 배관(90)이 개방되면서 순간적으로 압축기(10)의 흡입구(11)측 압력이 급감하는 현상을 방지할 수 있게 된다.
상기 S30단계가 완료되면, 상기 제어부(120)는 일정 시간(t1)이 경과되었는지의 여부를 판단한다(S40).
상기 S40단계에서 일정 시간(t1)이 경과되었다고 판단되면 상기 제어부(120)에서는 외기온도와 실외측 열교환기(30)의 온도차의 절대값이 설정 온도차(ΔTSET) 이하인지의 여부를 판단한다(S41).
반면에, 상기 S40단계에서 일정 시간(t1)이 경과되지 않은 경우이면 제어부(120)는 S40단계를 반복한다.
전술한 바와 같이, 인젝션 배관(90)의 개방으로 인해 압축기(10)의 냉매흡입량이 순간적으로 급증함에 따라 인젝션 모드 초기 공기조화기의 사이클이 불안정하게 되는 현상이 발생하게 되는데, 상기 일정 시간(t1)이라 함은 인젝션 모드 실행 후 냉매가 공기조화기 사이클을 대략 2 ~3회 순환하면서 그 사이클이 안정화되기까지의 설정된 시간을 의미하는 것이며 이는 시험적으로 구하여져 미리 설정된 값이다.
상기 S41단계의 판단 결과, 외기와 실외측 열교환기(30)의 온도차의 절대값이 설정 온도차(ΔTSET) 이하일 경우, 제어부(120)는 인젝션 모드 중인 공기조화기의 사이클이 안정상태인 것으로 판단하여 제2 솔레노이드 밸브(101)를 폐쇄하도록 제어신호를 출력한다(S42).
자세하게는, 상기 S41단계에서 외기온도와 실외측 열교환기(30)의 온도차의 절대값이 설정 온도차(ΔTSET) 이하일 때, 제2 솔레노이드 밸브(101)를 폐쇄하면 제1 솔레노이드 밸브(91)의 개방으로 인한 실내측 열교환기(20)의 온도 상승을 가져오므로 공기조화기의 난방 효율이 상승하게 된다.
반면에, 상기 S41단계에서 외기와 실외측 열교환기(30)의 온도 차이의 절대값이 설정 온도차(ΔTSET)를 초과할 경우, 제어부(120)는 인젝션 모드 중인 공기조화기의 사이클이 불안정 상태인 것으로 판단하여 제2 솔레노이드 밸브(101)의 개방상태를 유지하도록 한다(S43,S44).
이때, 제어부(120)는 미리 설정된 순환회수(C)만큼 상기 S40, S43, S44단계 를 반복한 후, 냉매의 사이클 순환회수(count)가 설정된 순환회수(C)를 넘으면 후술하는 S50단계를 수행한다.
상기 S42단계가 완료되면, 상기 제어부(120)는 일정 시간(t2)이 경과되었는지의 여부를 판단한다(S50).
상기 S50단계에서 일정 시간(t2)이 경과되었다고 판단되면 상기 제어부(120)에서는 메인 팽창밸브(40)의 개방도를 단계적으로 감소시키도록 메인 팽창밸브(40)에 제어신호를 전달함과 더불어, 상기 실내측 송풍팬(21)의 회전속도를 증가시키도록 제어신호를 전달한다(S51).
그러므로, 공기조화기 사이클을 순환하는 냉매 순환량을 점차적으로 감소시킴과 더불어 실내측 열교환기(20)의 열교환량을 증가시킨다.
한편, 상기 S51단계에서 실내측 송풍팬(21)의 감소된 송풍량은 약풍상태가 아닌 적어도 그 이상의 중풍 또는 강풍상태가 되도록 한다.
이로 인해, 실외측 열교환기(30)에 비해 상대적으로 고온의 상태를 가지는 실내측 열교환기(20)의 고온 지속에 의한 공기조화기 사이클의 이상 동작 발생을 방지할 수 있게 된다.
상기 S51단계가 완료되면, 제어부(120)에서는 공기조화기의 운전모드가 인젝션 모드인지의 여부를 다시 판단한다(S60).
상기 S60단계의 판단 결과, 인젝션 모드가 지속되는 상태이면 제어부(120)는 공기조화기의 OFF신호가 입력되었는지의 여부를 판단하고(S70), 입력된 경우이면 운전을 종료하고 입력되지 않은 경우이면 S51단계를 반복하도록 한다.
한편, 상기 S60단계의 판단 결과, 인젝션 모드가 아닌 경우이면 상기 S20단계를 수행하도록 한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 또는 수정이 가능할 것이다.
도 1은 종래의 공기조화기를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기를 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 인젝션 모드를 절환하는 구성관계를 나타내는 블록도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기의 인젝션 모드 절환방법을 나타내는 흐름도.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
10: 압축기 11: 흡입구
12: 토출구 13: 인젝션 포트
20: 실내측 열교환기 21: 실내측 송풍팬
30: 실외측 열교환기 31: 실외측 송풍팬
40: 메인 팽창밸브 50: 사방밸브
60: 서브 모세관 70: 수액기
80: 일방향밸브 90: 인젝션 배관
91: 제1 솔레노이드 밸브 100: 바이패스 배관
101: 제2 솔레노이드 밸브 110: 어큐뮬레이터
120: 제어부 121: 입력부
122: 실외측 열교환기 온도센서 123: 외기 온도센서
124: 실내 온도센서

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 압축기, 실내측 열교환기, 실외측 열교환기 및 메인 팽창밸브를 포함하되,
    상기 실내측 열교환기와 메인 팽창밸브 사이에 구비된 수액기의 기상의 냉매를 압축기에 형성된 인젝션 포트로 공급하는 인젝션 배관; 및
    상기 압축기의 토출구로부터 토출된 냉매 중 적어도 일부를 압축기의 흡입구로 선택적으로 유입시키는 바이패스 배관을 더 포함하고,
    상기 인젝션 배관과 바이패스 배관에는 각각 제1, 제2 솔레노이드 밸브가 설치되되, 상기 제1 솔레노이드 밸브가 개방되는 상기 공기조화기의 인젝션 모드 시에 상기 제2 솔레노이드 밸브가 개방되는 냉난방 겸용 인젝션 타입 공기조화기의 인젝션 모드 절환방법에 있어서,
    (a) 공기조화기의 난방운전 모드를 판단하는 단계;
    (b) 상기 (a)단계에서 급속난방 모드로 판단된 경우, 상기 메인 팽창밸브를 완전 개방시키고, 상기 제1, 제2 솔레노이드 밸브를 개방시키는 단계;
    (c) 상기 (b)단계로부터 일정 시간(t1)이 경과 후, 외기와 실외측 열교환기의 온도 차이를 판단하고, 판단결과 상기 온도 차이의 절대값이 설정 온도차 이하일 경우, 상기 제2 솔레노이드 밸브를 폐쇄하는 단계; 및
    (d) 상기 (c)단계로부터 일정 시간(t2)이 경과 후, 상기 메인 팽창밸브의 개방도를 단계적으로 감소시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉난방 겸용 인젝션 타입 공기조화기의 인젝션 모드 절환방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 (d)단계는 실내측 송풍팬의 회전속도를 증가시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉난방 겸용 인젝션 타입 공기조화기의 인젝션 모드 절환방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 (c)단계에서, 외기와 실외측 열교환기의 온도 차이의 절대값이 설정 온도차를 초과하는 경우, 미리 설정된 회수만큼 상기 (c)단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 냉난방 겸용 인젝션 타입 공기조화기의 인젝션 모드 절환방법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002081767A (ja) * 2000-09-07 2002-03-22 Hitachi Ltd 空気調和装置
JP2003269808A (ja) * 2002-03-15 2003-09-25 Hitachi Ltd 空気調和機
JP2004085019A (ja) * 2002-08-26 2004-03-18 Hitachi Ltd 空気調和機
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002081767A (ja) * 2000-09-07 2002-03-22 Hitachi Ltd 空気調和装置
JP2003269808A (ja) * 2002-03-15 2003-09-25 Hitachi Ltd 空気調和機
JP2004085019A (ja) * 2002-08-26 2004-03-18 Hitachi Ltd 空気調和機
KR20050014428A (ko) * 2003-07-31 2005-02-07 주식회사 특허뱅크 압축기의 출구 바이패스 구조를 갖는 공기조화기의 냉매사이클 시스템
KR20060038339A (ko) * 2004-10-28 2006-05-03 삼성전자주식회사 공기조화기

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