KR20070077892A - 히트펌프식 공기조화기 - Google Patents

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KR20070077892A
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김승철
정규하
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 히트펌프식 공기조화기에 관한 것으로, 특히 본 발명은 냉방운전모드에 의해 실내열교환기 표면에 맺혀진 응축수를, 실내열교환기의 일부를 응축기로 작동시켜 난방사이클의 고온냉매를 이용하여 효과적으로 증발 제거함으로서 저비용으로 빠른 시간에 효과적인 응축수 증발이 가능해지고, 이에 의해 사용자에게 불쾌감을 주게 되는 곰팡이 및 세균 번식 등의 방지가 가능한 항균 역할이 가능해짐으로서 쾌적 공조를 구현한다.
이를 위해 본 발명은 냉매사이클의 실내열교환기가 증발기로 사용되는 냉방운전모드와, 상기 실내열교환기가 응축기로 사용되는 난방운전모드와, 상기 실내열교환기의 일부는 증발기로 사용되고 나머지 일부는 냉방운전에 의해 상기 실내열교환기 표면에 맺혀진 응축수를 증발시키기 위한 가열원으로 사용되는 응축수증발운전모드를 수행하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

히트펌프식 공기조화기{HEAT PUMP TYPE AIR CONDITIONER}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 히트펌프식 공기조화기의 냉매사이클이다.
도 2는 도 1에서 냉난방운전모드시의 냉매흐름을 설명하기 위한 냉매사이클이다.
도 3은 도 1에서 응축수증발모드시의 냉매흐름을 설명하기 위한 냉매사이클이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 히트펌프식 공기조화기의 제어블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 히트펌프식 공기조화기에서의 응축수증발운전에 대한 제어흐름도이다.
*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*
10 : 압축기 11 : 4방밸브
12 : 실외열교환기 13 : 실외전동팽창밸브
14a: 제1실내열교환부 14b: 제2실내열교환부
15 : 실내전동팽창밸브 16 : 개폐밸브
18 : 실외팬 19 : 실내팬
본 발명은 히트펌프식 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내측 공기와 열교환하기 위한 실내열교환기 표면에 맺힌 응축수를 제거할 수 있는 히트펌프식 공기조화기에 관한 것이다.
일반적으로, 히트펌프식 공기조화기는 여름철 냉방뿐만 아니라 겨울철의 난방도 겸할 수 있도록 냉동사이클 상에서 냉매의 순환방향을 전환할 수 있도록 구성한 장치이다.
그 일반적인 구조는 기체 상태의 냉매를 압축하기 위한 압축기와, 실내측 공기와 열교환하기 위한 실내열교환기와, 냉매를 감압하기 위한 팽창밸브와, 실외측 공기와 열교환하기 위한 실외열교환기와, 압축기로 흡입되는 냉매 중의 액냉매를 걸러내기 위한 어큐뮬레이터와, 냉방운전모드와 난방운전모드간의 전환을 위한 4방밸브가 냉매배관에 의해 순차로 연결되어 하나의 폐회로를 이루도록 구성된다.
상기 구성을 갖는 히트펌프 공기조화기는 냉방운전모드시, 압축기로부터 토출되는 냉매가 실외열교환기로 흡입되도록 4방밸브를 조절하여 실외열교환기에서 냉매의 응축이 일어나도록 하고, 응축된 냉매는 팽창밸브에서 감압된 후 실내열교환기에서 증발하면서 실내 공기로부터 열을 빼앗아 냉방을 수행하게 된다. 실내 열교환기를 지난 냉매는 4방밸브를 지나 어큐뮬레이터에 의해 액냉매가 분리된 후 다시 압축기로 흡입되어 압축된다.
냉방운전모드시 실내열교환기 표면에 결로현상이 생기게 되어 실내열교환기 표면에 응축수가 맺히게 된다. 이때, 냉방운전모드을 정지하였을 경우, 실내열교환 기 하단부로 흘러내린 응축수가 증발되지 않고 장시간동안 실내열교환기 핀에 남아있게 되어 호흡기 질환을 일으킬 수 있는 곰팡이 번식의 원인이 될 수 있다. 이와 같이, 실내열교환기 핀에 남아있는 응축수를 제거하지 않은 상태에서 반복운전을 하게 되면 지속적인 실내열교환기 핀의 세균 오염으로 인해 운전시 실내열교환기 핀을 통과한 공기에 의해서 실내 공기가 2차 오염되는 문제가 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 냉방운전에 의해 실내열교환기에 맺혀진 응축수를 효과적으로 증발 제거하여 실내열교환기 내의 곰팡이 및 세균 발생을 억제할 수 있는 히트펌프식 공기조화기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 실내열교환기에 맺혀진 응축수를 효과적으로 증발 제거하면서도 냉매사이클의 더운 공기의 토출로 인한 재실자의 불쾌감을 최소화할 수 있는 히트펌프식 공기조화기를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 히트펌프식 공기조화기는 냉매사이클의 실내열교환기가 증발기로 사용되는 냉방운전모드와, 상기 실내열교환기가 응축기로 사용되는 난방운전모드와, 상기 실내열교환기의 일부는 증발기로 사용되고 나머지 일부는 냉방운전에 의해 상기 실내열교환기 표면에 맺혀진 응축수를 증발시키기 위한 가열원으로 사용되는 응축수증발운전모드를 수행하는 제어장치를 포함하 는 것을 특징으로 한다.
상기 실내열교환기는 상기 응축수증발운전모드에서 증발기로 사용되는 제1실내열교환부와, 가열원으로 사용되는 제2실내열교환부를 포함하고, 상기 제어장치는 상기 제1실내열교환부와 제2실내열교환부사이의 냉매의 흐름을 단속하도록 마련된 개폐밸브와, 상기 제1실내열교환부와 제2실내열교환부를 우회하여 연결하도록 마련된 바이패스배관과, 상기 바이패스배관 상에 전동팽창밸브와, 상기 응축수증발운전모드시 압축기에서 토출된 냉매는 상기 가열부측으로 공급시키고, 상기 개폐밸브는 폐쇄하며 상기 전동팽창밸브는 개방되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어장치는 응축수증발운전모드시, 상기 냉매사이클의 압축기에 흡입되는 냉매온도와 상기 실내열교환기의 배관의 냉매온도에 기초하여 냉매사이클의 과열도를 산출하고, 산출된 과열도가 미리 설정된 과열도를 도달하도록 상기 전동팽창밸브의 개도를 조절하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어장치는 상기 산출된 과열도가 미리 설정된 과열도보다 높아질수록 상기 전동팽창밸브의 개도가 열리는 방향으로 개도 조절하고, 상기 산출된 과열도가 미리 설정된 과열도보다 낮아질수록 상기 전동팽창밸브의 개도가 닫히는 방향으로 개도조절하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어장치는 상기 전동팽창밸브의 개도에 따라 상기 냉매사이클의 실외열교환기측에 마련된 실외팬의 회전속도를 가변시키는 것을 특징으로 한다.
상기 제어장치는 상기 전동팽창밸브의 개도가 개방될수록 상기 실외팬의 회 전속도를 낮추고, 상기 전동팽창밸브의 개도가 폐쇄될수록 상기 실외팬의 회전속도를 높이는 것을 특징으로 한다.
상기 제어장치는 상기 냉방운전모드가 일정시간이상 지속되거나, 상기 냉방운전모드가 종료하는 경우, 상기 응축수증발운전모드를 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2실내열교환부는 상기 제1실내열교환부보다 하단부에 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 히트펌프식 공기조화기는 냉난방운전모드를 수행하는 냉매사이클을 구비하는 히트펌프식 공기조화기에 있어서, 난방운전모드시, 증발기로 작동하는 제1실내열교환부와, 가열원으로 작동하는 제2실내열교환부를 구비한 실내열교환기와, 상기 제1실내열교환부와 제2실내열교환부사이의 연결배관에 연결유로를 개폐하도록 마련된 개폐밸브와, 상기 연결배관을 우회하여 상기 제1실내열교환부와 제2실내열교환부를 연결하도록 마련된 전동팽창밸브와, 응축수증발운전모드시, 냉방운전모드에서 난방운전모드로 전환시킴과 함께 상기 개폐밸브를 폐쇄시키고 상기 전동팽창밸브의 개도를 조절하여 상기 제2실내열교환부를 가열원으로 작동시켜 상기 제2실내열교환부에 맺혀진 응축수를 증발 제거하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어장치는 응축수증발운전모드시, 상기 냉매사이클의 압축기에 흡입되는 냉매온도와 상기 실내열교환기의 배관의 냉매온도에 기초하여 냉매사이클의 과열도를 산출하고, 산출된 과열도가 미리 설정된 과열도를 도달하도록 상기 전동팽 창밸브의 개도를 조절하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어장치는 상기 전동팽창밸브의 개도에 따라 상기 냉매사이클의 실외열교환기측에 마련된 실외팬의 회전속도를 가변시키는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 히트펌프식 공기조화기는 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화기는 실외기(A)와 실내기(B)를 구비한다. 실외기(A)에는 기체 상태의 냉매를 압축하기 위한 압축기(10), 압축기(10)에서 흡입, 토출되는 냉매의 흡입, 토출 방향을 조절하여 냉방운전과 난방운전 간의 전환을 위한 4방밸브(11), 실외측 공기와 열교환하기 위한 실외 열교환기(12), 냉매를 감압하기 위한 실외전동팽창밸브(13), 압축기(10)로 흡입되는 냉매 중의 액냉매를 걸러내기 위한 어큐뮬레이터(17), 실외팬(18), 실외온도센서(24), 흡입온도센서(20) 및 토출온도센서(21)가 설치되고, 실내기(B)에는 실내열교환기(14a,14b), 실내전동팽창밸브(15), 개폐밸브(16), 실내팬, 실내온도센서(23) 및 실내열교환기배관온도센서(22)가 설치된다.
압축기(10)의 토출측은 4방밸브(11)를 통해서 실외 열교환기(12)의 일측에 접속된다. 실외 열교환기(12)의 타측은 냉매관에 의해 실내기(B)의 실내열교환기(14a, 14b)에 연결된다. 그 실외열교환기(12)와 실내열교환기(14)사이의 냉매관에는 실외전동팽창밸브(13)가 마련되어 있다. 실외전동팽창밸브(13)의 개도(출력스텝)는 예를 들면, 481스텝(0∼480)의 범위이며, 출력스텝 0은 전동팽창밸브의 개도 를 완전 폐쇄한 상태이고, 출력스텝 480은 전동팽창밸브의 개도를 완전 개방한 상태이다.
실내열교환기(14a, 14b)는 냉방운전에 의해 실내열교환기 표면에 맺혀진 응축수를 증발 제거하기 위한 응축수증발운전모드시, 증발기로 작용하는 제1실내열교환부(14a)와 가열원으로 응축기로 작용하는 제2실내열교환부(14b)로 분리 작동 가능하게 이루어져 있다. 제1실내열교환부(14a)가 제2실내열교환부(14b)보다 비교적 큰 면적을 갖으며, 제2실내열교환부(14b)보다 비교적 상단부에 위치한다.
개폐밸브(16)는 제1실내열교환부(14a)와 제2실내열교환부(14b) 사이의 냉매의 흐름을 단속하도록 제1실내열교환부(14a)와 제2실내열교환부(14b)사이의 연결배관(W1)에 설치되며, 냉난방운전모드시에는 냉매가 연결배관(W1)을 통해 이동 가능하도록 개방되고, 응축수증발운전모드시에는 냉매가 연결배관(W1)을 통해 직접 이동 가능하지 못하도록 폐쇄된다.
실내전동팽창밸브(15)는 제1실내열교환기부(14a)와 제2실내열교환부(14b)를 우회하여 연결하도록 연결배관(W1)에 병렬 연결된 바이패스배관(W2)에 설치되며, 냉난방운전모드시에는 냉매의 흐름을 방해하는 저항으로 작용하지 않도록 완전 개방되고, 응축수증발운전모드시에는 바이패스배관(W2)를 통한 냉매 흐름을 조절하도록 개도 조절된다. 실내전동팽창밸브(15)는 실외전동팽창밸브(13)와 마찬가지로, 개도(출력스텝)가 예를 들면, 481스텝(0∼480)의 범위이며, 출력스텝 0은 전동팽창밸브의 개도를 완전 폐쇄한 상태이고, 출력스텝 480은 전동팽창밸브의 개도를 완전 개방한 상태이다.
실내열교환기(14a,14b)의 출구는 냉매관에 의해 4방향 밸브(11)와 어큐뮬레이터(15)를 통해 압축기(10)의 흡입측에 접속된다.
흡입온도센서(20)는 압축기(10)에 흡입되는 냉매의 온도를 검출할 수 있도록 실외열교환기의 출구측과 압축기의 흡입측사이의 냉매관에 마련되고, 토출온도센서(21)는 압축기(10)에서 토출되는 온도를 검출할 수 있도록 압축기(10)의 출구측와 4방밸브(11)를 연결하는 냉매관에 마련된다.
실내열교환기배관온도센서(18)는 실내열교환기의 냉각부(14a)에 유입되는 냉매의 온도를 검출할 수 있도록 냉각부(14a)에 마련된다.
또한, 실외기(A)에는 실외온도를 검출하기 위한 실외온도센서(24)가 마련되고, 실내기(B)에는 실내공기온도를 검출하기 위한 실내온도센서(23)가 마련된다.
난방운전모드시에는 도 2의 점선으로 표시한 화살표 방향과 같이, 압축기(10)에서 토출되는 냉매가 실내 열교환기(14a,14b)로 흡입되도록 4방밸브(11)를 조절하여 실내 열교환기(14a,14b)에서 냉매의 응축이 일어나면서 실내공기에 열을 공급하여 난방작용이 수행된다. 이때, 개폐밸브는 개방되고, 실내전동팽창밸브는 그 개도를 완전 개방한다. 실내 열교환기(12)를 지난 냉매는 실외팽창밸브(13)에서 감압된 후 실외 열교환기(12)와, 4방밸브(11)와, 어큐뮬레이터(17)를 순차로 지나 다시 압축기(10)로 흡입된다.
또한, 냉방운전모드시에는 도 2의 실선으로 표시한 화살표 방향과 같이, 압축기(10)로부터 토출되는 냉매가 실외 열교환기(12)로 흡입되도록 4방밸브(11)를 조절하여 실외 열교환기(12)에서 냉매의 응축이 일어나도록 하고, 응축된 냉매는 실외전동팽창밸브(13)에서 감압된 후 실내 열교환기(14a,14b)에서 증발하면서 실내 공기로부터 열을 빼앗아 냉방을 수행하게 된다. 실내 열교환기(14a,14b)를 지난 냉매는 4방밸브(11)를 지나 어큐뮬레이터(17)에 의해 액냉매가 분리된 후 다시 압축기(10)로 흡입되어 압축된다.
한편, 냉방운전모드가 일정시간이상 지속되거나, 냉방운전모드가 정지하는 경우, 실내열교환기(14a, 14b)표면에 응축수가 맺히게 되고, 하부측으로 흘려 제2실내열교환부(14b)로 모이게 되는데, 본원발명에서는 이를 증발시키기 위해 응축수증발운전모드를 수행한다.
즉, 응축수제거운전모드시에는 작동중인 냉방운전모드를 난방운전모드로 전환시킴과 함께 실내열교환기(14a,14b)가 증발기와 응축기로 각각 분리 작동하도록 개폐밸브(16)는 폐쇄되고, 실내전동팽창밸브(15)는 개도 조절되어 비교적 상단부에 위치한 제1실내열교환부(14a)를 증발기로 작동시키며, 비교적 하단부에 위치한 제2실내열교환부(14b)를 응축기로 작동시킴으로서 압축기(10)에 토출된 비교적 고온의 냉매를 이용하여 제2실내열교환부(14b)에 고인 응축수를 증발 제거시킨다. 도 3의 점선으로 표시한 화살표 방향과 같이 압축기(10)로부터 토출되는 냉매가 실내 열교환기(14a,14b)로 흡입되도록 4방밸브(11)를 조절하여 실내 열교환기(14a,14b)의 응축기로 작용하는 제2실내열교환부(14b)에서 냉매의 응축이 일어나면서 맺혀 있던 응축수가 고온의 냉매에 의해 증발 제거된다. 제2실내열교환부(14b)에 응축된 냉매는 실내전동팽창밸브(15)를 통과하면서 감압된 후 증발기로 작용하는 제1실내열교환부(14a)를 통과하면서 증발되면서 실내 공기로부터 열을 빼앗아 냉방을 수행하게 된다. 제1실내열교환부(14a)를 지난 냉매는 실외전동팽창밸브(13)를 통과하여 제1실내열교환부(14a)와 마찬가지로 증발기로 작용하는 실외 열교환기(12)와, 4방밸브(11)와, 어큐뮬레이터(17)를 순차로 지나 다시 압축기(10)로 흡입된다. 이때, 실외전동팽창밸브(13)는 완전 개방되어 냉매를 감압하지 않도록 한다.
이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 히트펌프식 공기조화기는 도 4에 도시된 바와 같이, 전반적인 제어를 수행하는 제어장치(50)를 포함한다. 이 제어장치(50)는 상호 통신 연결된 실내제어부(30)와 실외제어부(40)를 구비한다.
실외제어부(40)는 마이크로컴퓨터와 그 주변회로를 포함하고, 실외기(A)의 전체적인 동작을 제어한다. 실외제어부(40)의 출력측에는 4방밸브(11), 실외전동팽창밸브(EEV2)(13), 실외팬(FM2)(18), 압축기(10) 등이 접속되고, 그 흡입측에는 실외온도센서(24), 흡입온도센서(20), 토출온도센서(21), 실내열교환기배관온도센서(22) 등이 접속되어 있다.
실내제어부(30)에는 마이크로컴퓨터와 그 주변회로를 포함하고, 실내기(B)의 전체적인 동작을 제어한다. 실내제어부(30)의 출력측에는 실내팬(19), 실내전동팽창밸브(15), 개폐밸브(16) 등이 접속되고, 그 입력측에는 실내온도센서(23) 등이 접속된다.
실외제어부(40)는 실내기제어기(30)로부터의 냉방운전모드 동작명령에 따라 압축기(10)에서 고온고압의 냉매를 실외열교환기(12)측으로 토출시켜 토출된 냉매가 4방밸브(11), 실외열교환기(12), 실외전동팽창밸브(13), 실내열교환기(14a,14b), 다시 4방향밸브(11)를 거쳐 압축기(10) 흡입측으로 순환하도록 하여 실 내를 냉방시킨다.
또한, 실외제어부(40)는 실내기제어기(30)로부터의 난방운전모드 동작명령에 따라 압축기(10)에서 고온고압의 냉매를 실내열교환기(14a, 14b)측으로 토출시켜 토출된 냉매가 4방밸브(11), 실내열교환기(14a,14b), 실외전동팽창밸브(13), 실외열교환기(12), 4방밸브(11)를 거쳐 압축기(10) 흡입측으로 순환되도록 하여 실내를 난방시킨다.
한편, 실외제어부(40)는 냉방운전모드 운전 중 응축수증발운전모드의 수행이 필요하다고 판단한 경우, 운전모드를 난방운전모드로 전환함과 함께 실내열교환기(14a,14b)가 증발기와 응축기로 각각 분리 작동하도록 개폐밸브(16)는 폐쇄되고, 실내전동팽창밸브(15)는 개도 조절한다. 압축기(10)에서 토출된 고온고압의 냉매는 4방밸브(11)를 거쳐 응축기로 작동하는 제1실내열교환부(14b)를 통과하면서 응축되어 제2실내열교환부(14b)에 고인 응축수를 증발 제거하게 되고, 제2실내열교환부(14b)를 통과한 냉매는 증발기로 작용하는 제1실내열교환부(14a)를 통과한 후 실외전동팽창밸브(13)를 거쳐 마찬가지로 증발기로 작용하는 실외열교환기(12)를 경유하여 다시 4방밸브(11)로 하여 압축기(10) 흡입측으로 재순환됨으로서 제2실내열교환부(14b)에 고인 응축수를 고온고압의 냉매를 이용하여 증발 제거시킨다.
상기한 응축수증발운전모드시에는 실내열교환기의 일부를 응축기로 사용하고, 나머지를 증발기로 사용함과 함께 실외열교환기도 증발기로 사용되게 되므로, 냉매사이클의 적정 과열도가 유지되지 않기 때문에 압축기 흡입측으로 유입되는 냉매의 온도가 기준치보다 높아져 압축기(10)에 과부하를 유발하게 되고, 이로 인해, 냉매사이클 효율이 저하되어 제2실내열교환부(14b)에서의 응축수 증발이 효과적으로 이루어지지 않을 수 있다.
이를 위해 본 발명에서는 응축수증발운전모드시, 실내전동팽창밸브의 개도를 냉매사이클의 과열도가 적정 과열도를 유지하도록 개도 조절되게 된다. 즉, 실내열교환기배관온도센서를 통해 검출된 냉매온도와, 흡입온도센서(20)를 통해 압축기(10)로 흡입되는 냉매온도를 근거로 하여 과열도를 산출하고, 산출된 과열도가 미리 설정된 과열도를 유지하도록 실내전동팽창밸브(15)의 개도를 조절하게 된다. 즉, 냉매사이클의 과열도가 미리 설정된 과열도보다 높아질수록 실내전동팽창밸브(15)의 개도가 열리는 방향으로 개도 조절하고, 냉매사이클의 과열도가 미리 설정된 과열도보다 낮아질수록 실내전동팽창밸브(15)의 개도가 닫히는 방향으로 개도 조절함으로서 적정과열도를 유지하도록 한다. 이때, 실내전동팽창밸브(15)의 개도값을 이용하여 실외팬(18)의 회전속도(RPM)를 가변시킬 수 있는데, 일예로, 실내전동팽창밸브(15)의 개도값이 120과 400사이의 값인 경우에는 실외팬의 현재 회전속도를 유지시키고, 개도값이 400보다 큰 경우에는 실외열교환기(12)에서 열 교환이 잘 이루어지지 않도록 실외팬(18)의 회전속도를 낮추고, 개도값이 120보다 낮은 경우에는 실외열교환기(12)에서 열 교환이 잘 이루어지도록 실외팬(18)의 회전속도를 높인다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 히트펌프식 공기조화기에서의 응축수증발운전에 대한 제어흐름도이다. 도 5를 살펴보면, 제어장치(50)는 단계 S100 내지 S102에서, 먼저 냉방운전을 수행하는 중에, 운전종료가 인식되면, 냉방운전을 정지시킨 다.
그리고, 제어장치(50)는 단계 S103에서, 냉방운전에 의해 실내열교환기(14a,14b) 표면에 응축수가 맺혀있는 것으로 판단하여 이를 제거하기 위한 응축수증발운전을 수행한다. 즉, 4방밸브(11)를 제어하여 난방운전모드로 전환함과 함께 개폐밸브는 닫고, 실내전동팽창밸브는 초기개도로 연다. 이때, 실외전동팽창밸브(13)는 완전 개방되며, 실내팬과 실외팬(18)은 저속으로 회전시킨다. 이에 따라, 압축기(10)에서 토출된 고온고압의 냉매는 제2실내열교환부(14b)를 통과하면서 고인 응축수를 증발 제거하게 된다. 이때, 냉매사이클의 적정 과열도를 위하여 단계 S104와 S105에서 각각 압축기의 흡입온도와 실내열교환기(14a,14b)의 냉매온도를 검출하고, 단계 S106에서 이를 이용하여 냉매사이클의 과열도를 산출한다. 과열도 산출 후 단계 S107에서, 실내전동팽창밸브(EEV1)(15)를 과열도 제어한다. 상술한 바와 같이, 산출된 냉매사이클의 과열도가 미리 설정된 과열도보다 높아질수록 실내전동팽창밸브(EEV1)(15)의 개도가 열리는 방향으로 개도 조절하고, 냉매사이클의 과열도가 미리 설정된 과열도보다 낮아질수록 실내전동팽창밸브(EEV1)(15)의 개도가 닫히는 방향으로 개도 조절함으로서 적정과열도를 유지하도록 한다.
이와 함께 실내전동팽창밸브(EEV1)(15)의 개도값을 이용하여 실외팬(18)의 회전속도(RPM)를 가변 제어하는데, 일예로, 단계 S108과 같이, 실내전동팽창밸브(15)의 개도값이 120과 400사이의 값인 경우에는 단계 S109에서, 실외팬의 현재 회전속도를 유지시키고, 단계 S110과 같이, 개도값이 400보다 큰 경우에는 단계 S111에서, 실외열교환기(12)에서 열 교환이 잘 이루어지지 않도록 실외팬(18)의 회전속 도를 낮추고, 개도값이 120보다 낮은 경우에는 단계 S112에서, 실외열교환기(12)에서 열 교환이 잘 이루어지도록 실외팬(18)의 회전속도를 높인다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 냉방운전모드에 의해 실내열교환기 표면에 맺혀진 응축수를, 실내열교환기의 일부를 응축기로 작동시켜 난방사이클의 고온냉매를 이용하여 효과적으로 증발 제거함으로서 저비용으로 빠른 시간에 효과적인 응축수 증발이 가능해지고, 이에 의해 사용자에게 불쾌감을 주게 되는 곰팡이 및 세균 번식 등의 방지가 가능한 항균 역할이 가능해짐으로서 쾌적 공조를 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 응축수증발운전시, 냉매사이클의 과열도를 적정하게 유지되록 실내전동팽창밸브의 개도값을 조정함과 함께 실외팬의 회전속도를 가변시킴으로서 압축기의 과부하를 방지할 뿐만 아니라, 실내열교환기의 응축수 보다 안정적이고, 빠르면서도 효과적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 냉매사이클의 실내열교환기가 증발기로 사용되는 냉방운전모드와, 상기 실내열교환기가 응축기로 사용되는 난방운전모드와, 상기 실내열교환기의 일부는 증발기로 사용되고 나머지 일부는 냉방운전에 의해 상기 실내열교환기 표면에 맺혀진 응축수를 증발시키기 위한 가열원으로 사용되는 응축수증발운전모드를 수행하는 제어장치를 포함하는 히트펌프식 공기조화기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 실내열교환기는 상기 응축수증발운전모드에서 증발기로 사용되는 제1실내열교환부와, 가열원으로 사용되는 제2실내열교환부를 포함하고,
    상기 제어장치는 상기 제1실내열교환부와 제2실내열교환부사이의 냉매의 흐름을 단속하도록 마련된 개폐밸브와, 상기 제1실내열교환부와 제2실내열교환부를 우회하여 연결하도록 마련된 바이패스배관과, 상기 바이패스배관 상에 전동팽창밸브와, 상기 응축수증발운전모드시 압축기에서 토출된 냉매는 상기 가열부측으로 공급시키고, 상기 개폐밸브는 폐쇄하며 상기 전동팽창밸브는 개방되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 히트펌프식 공기조화기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어장치는 응축수증발운전모드시, 상기 냉매사이클의 압축기에 흡입되는 냉매온도와 상기 실내열교환기의 배관의 냉매온도에 기초하여 냉매사이클의 과열도를 산출하고, 산출된 과열도가 미리 설정된 과열도를 도달하도록 상기 전동팽창밸브의 개도를 조절하는 것을 특징으로 하는 히트펌트식 공기조화기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제어장치는 상기 산출된 과열도가 미리 설정된 과열도보다 높아질수록 상기 전동팽창밸브의 개도가 열리는 방향으로 개도 조절하고, 상기 산출된 과열도가 미리 설정된 과열도보다 낮아질수록 상기 전동팽창밸브의 개도가 닫히는 방향으로 개도조절하는 것을 특징으로 하는 히트펌프식 공기조화기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어장치는 상기 전동팽창밸브의 개도에 따라 상기 냉매사이클의 실외열교환기측에 마련된 실외팬의 회전속도를 가변시키는 것을 특징으로 하는 히트펌프식 공기조화기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제어장치는 상기 전동팽창밸브의 개도가 개방될수록 상기 실외팬의 회전속도를 낮추고, 상기 전동팽창밸브의 개도가 폐쇄될수록 상기 실외팬의 회전속도를 높이는 것을 특징으로 하는 히트펌프식 공기조화기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제어장치는 상기 냉방운전모드가 일정시간이상 지속되거나, 상기 냉방운전모드가 종료하는 경우, 상기 응축수증발운전모드를 수행하는 것을 특징으로 하는 히트펌프식 공기조화기.
  8. 제2항에 있어서, 상기 제2실내열교환부는 상기 제1실내열교환부보다 하단부에 위치하는 것을 특징으로 하는 히트펌프식 공기조화기.
  9. 냉난방운전모드를 수행하는 냉매사이클을 구비하는 히트펌프식 공기조화기에 있어서,
    난방운전모드시, 증발기로 작동하는 제1실내열교환부와, 가열원으로 작동하는 제2실내열교환부를 구비한 실내열교환기와,
    상기 제1실내열교환부와 제2실내열교환부사이의 연결배관에 연결유로를 개폐하도록 마련된 개폐밸브와,
    상기 연결배관을 우회하여 상기 제1실내열교환부와 제2실내열교환부를 연결하도록 마련된 전동팽창밸브와,
    응축수증발운전모드시, 냉방운전모드에서 난방운전모드로 전환시킴과 함께 상기 개폐밸브를 폐쇄시키고 상기 전동팽창밸브의 개도를 조절하여 상기 제2실내열교환부를 가열원으로 작동시켜 상기 제2실내열교환부에 맺혀진 응축수를 증발 제거하는 제어장치를 포함하는 히트펌프식 공기조화기.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제어장치는 응축수증발운전모드시, 상기 냉매사이클의 압축기에 흡입되는 냉매온도와 상기 실내열교환기의 배관의 냉매온도에 기초하여 냉매사이클의 과열도를 산출하고, 산출된 과열도가 미리 설정된 과열도를 도달하도 록 상기 전동팽창밸브의 개도를 조절하는 것을 특징으로 하는 히트펌트식 공기조화기.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제어장치는 상기 전동팽창밸브의 개도에 따라 상기 냉매사이클의 실외열교환기측에 마련된 실외팬의 회전속도를 가변시키는 것을 특징으로 하는 히트펌프식 공기조화기.
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