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KR102192386B1 - 공기조화기 - Google Patents

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KR102192386B1
KR102192386B1 KR1020180136693A KR20180136693A KR102192386B1 KR 102192386 B1 KR102192386 B1 KR 102192386B1 KR 1020180136693 A KR1020180136693 A KR 1020180136693A KR 20180136693 A KR20180136693 A KR 20180136693A KR 102192386 B1 KR102192386 B1 KR 102192386B1
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KR
South Korea
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refrigerant
flow path
during
unit
heat exchanger
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Inventor
조은준
윤필현
박기웅
염형열
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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Priority to EP19207975.4A priority patent/EP3650764B1/en
Priority to US16/678,510 priority patent/US11441793B2/en
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Abstract

난방운전시 상기 실외열교환기 내부의 냉매 압력손실을 저감함으로써, 한랭지에서 난방성능을 향상시킬 수 있는 공기조화기가 제공된다.
이를 위해, 본 발명에 따른 공기조화기는, 압축기, 실외열교환기, 팽창기구 및 실내열교환기를 포함하고, 상기 실외열교환기는, 냉매유로가 서로 구획된 복수의 단위 유로와, 상기 복수의 단위 유로 각각에 설치되어 난방운전시 상기 복수의 단위 유로 각각에서 액상 냉매 및 기상 냉매를 분리하는 분리수단을 포함하고, 상기 실외열교환기의 난방운전시의 출구와 상기 압축기의 입구를 연결하는 압축기 흡입유로와, 상기 분리수단 및 상기 압축기 흡입유로를 연결하여 난방운전시 상기 분리수단으로부터 분리된 기상 냉매를 상기 압축기 흡입유로로 바이패스하는 바이패스 배관을 더 포함한다.

Description

공기조화기{AIR CONDITIONER}
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 한랭지에 설치되는 공기조화기에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 압축기, 실외열교환기, 팽창기구 및 실내열교환기로 이루어진 냉동 사이클 장치를 이용하여, 실내공기를 냉방 또는 난방하는 장치이다.
상기 실내공기를 냉방하는 경우, 상기 실외열교환기는 응축기로 기능하고, 상기 실내열교환기는 증발기로 기능하며, 냉매는 상기 압축기, 상기 실외열교환기, 상기 팽창기구, 상기 실내열교환기 및 상기 압축기의 순서대로 순환한다.
상기 실내공기를 난방하는 경우, 상기 실외열교환기는 증발기로 기능하고, 상기 실내열교환기는 응축기로 기능하며, 냉매는 상기 압축기, 상기 실내열교환기, 상기 팽창기구, 상기 실외열교환기 및 상기 압축기의 순서대로 순환한다.
그런데, 한랭지에서는 실외온도가 지나치게 낮기 때문에, 난방운전시 실외열교환기의 내부에서 냉매의 압력 손실이 과도하게 증가하게 되어, 난방이 잘 안되는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 난방운전시 상기 실외열교환기 내부의 냉매 압력손실을 저감함으로써, 한랭지에서 난방성능을 향상시킬 수 있는 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 상기 실외열교환기 내부의 냉매 유량을 감소시켜 상기 실외열교환기의 후단을 흐르는 냉매의 압력손실을 추가로 감소함으로써, 한랭지에서 난방성능을 향상시킬 수 있는 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 공기조화기는, 압축기, 실외열교환기, 팽창기구 및 실내열교환기를 포함하고, 상기 실외열교환기는, 냉매유로가 서로 구획된 복수의 단위 유로와, 상기 복수의 단위 유로 각각에 설치되어 난방운전시 상기 복수의 단위 유로 각각에서 액상 냉매 및 기상 냉매를 분리하는 분리수단을 포함하고, 상기 실외열교환기의 난방운전시의 출구와 상기 압축기의 입구를 연결하는 압축기 흡입유로와, 상기 분리수단 및 상기 압축기 흡입유로를 연결하여 난방운전시 상기 분리수단으로부터 분리된 기상 냉매를 상기 압축기 흡입유로로 바이패스하는 바이패스 배관을 더 포함한다.
상기 분리수단은 상기 복수의 단위 유로에 각각 구비된 복수의 냉매 배관 중 서로 이웃하는 두 개의 냉매 배관을 연결하는 리턴배관일 수 있다.
상기 리턴배관은, 서로 평행하게 배치되는 한 쌍의 직선부와, 상기 한 쌍의 직선부 각각의 일단을 연결하는 호형상의 벤딩부를 포함하고, 상기 바이패스 배관은 상기 한 쌍의 직선부 중 어느 하나의 길이방향에 위치하는 상기 벤딩부에 연결될 수 있다.
상기 한 쌍의 직선부 중 어느 하나에는 내부공간이 나머지 부분에 비해 넓은 확관부가 형성될 수 있다.
상기 리턴배관은, 서로 평행하게 배치되는 한 쌍의 직선부와, 상기 한 쌍의 직선부 각각의 일단을 연결하는 스프링형상의 벤딩부를 포함하고, 상기 바이패스 배관은 상기 한 쌍의 직선부 중 어느 하나의 길이방향에 위치하는 상기 벤딩부에 연결될 수 있다.
상기 압축기 흡입유로는 액상 냉매 및 기상 냉매를 분리하는 어큐뮬레이터와, 상기 어큐뮬레이터의 출구 및 상기 압축기의 입구를 연결하는 압축기 입구배관을 포함하고, 상기 바이패스 배관은 상기 분리수단 및 상기 압축기 입구배관을 연결할 수 있다.
상기 바이패스 배관에는, 난방운전시 상기 바이패스 배관을 개방하고, 냉방운전시 상기 바이패스 배관을 차단하는 유량조절밸브가 설치될 수 있다.
상기 복수의 단위 유로의 일측을 서로 병렬 연결하고, 난방운전시 상기 실외열교환기로 유입된 냉매를 상기 복수의 단위 유로로 각각 유입시키는 제1 병렬 연결유로와, 상기 복수의 단위 유로의 타측을 서로 병렬 연결하고, 난방운전시 상기 복수의 단위 유로를 각각 통과한 냉매를 상기 실외열교환기 외부로 토출시키는 제2 병렬 연결유로와, 상기 복수의 단위 유로를 서로 직렬 연결하고, 냉방운전시 상기 복수의 단위 유로 중 어느 하나의 단위 유로를 통과한 냉매를 다른 단위 유로의 입구측으로 바이패스하는 직렬 연결유로를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 병렬 연결유로에는, 냉방운전시 상기 복수의 단위 유로 중 어느 하나의 단위 유로를 통과한 냉매가 다른 단위 유로의 출구측으로 역류하는 것을 방지하는 역류차단용 밸브가 설치될 수 있다.
상기 제2 병렬 연결유로에는, 냉방운전시 상기 제1 병렬 연결유로를 차단하고, 난방운전시 상기 제2 병렬 연결유로를 개방하는 병렬 연결밸브가 설치될 수 있다.
상기 직렬 연결유로에는 냉방운전시 상기 직렬 연결유로를 개방시키고, 난방운전시 상기 직렬 연결유로를 차단하는 직렬 연결밸브가 설치될 수 있다.
상기 압축기 흡입유로는 액상 냉매 및 기상 냉매를 분리하는 어큐뮬레이터와, 상기 실외열교환기의 난방운전시의 출구 및 상기 어큐뮬레이터의 입구를 연결하는 제1 냉매 배관을 포함하고, 상기 바이패스 배관은 상기 분리수단 및 상기 제1 냉매 배관을 연결할 수 있다.
상기 압축기 흡입유로는 액상 냉매 및 기상 냉매를 분리하는 어큐뮬레이터를 포함하고, 상기 바이패스 배관은 상기 분리수단 및 상기 어큐뮬레이터를 연결할 수 있다.
상기 실내열교환기의 난방운전시의 출구와 상기 팽창기구의 난방운전시의 입구를 연결하는 제2 냉매 배관에 설치되는 과냉각기를 더 포함하고, 상기 바이패스 배관은 상기 과냉각기를 경유할 수 있다.
상기 압축기 흡입유로는 상기 어큐뮬레이터의 출구 및 상기 압축기의 입구를 연결하는 압축기 입구배관을 더 포함하고, 상기 실내열교환기의 난방운전시의 출구와 상기 팽창기구의 난방운전시의 입구를 연결하는 제2 냉매 배관에 설치되는 과냉각기를 더 포함하고, 상기 어큐뮬레이터 및 상기 압축기 입구배관을 연결하고 상기 과냉각기를 경유하는 보조 바이패스 배관을 더 포함하고, 상기 보조 바이패스 배관은 난방운전시 상기 어큐뮬레이터에서 분리된 액상 냉매를 상기 과냉각기를 경유하면서 기상 냉매로 변하게 하여 상기 압축기 입구배관으로 바이패스할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 공기조화기는, 한랭지에서 난방운전시 실외열교환기의 복수의 단위 유로 각각에서 냉매를 액상 냉매 및 기상 냉매로 분리하여 압축기 흡입유로로 바이패스함으로써, 상기 실외열교환기 내부의 냉매 압력손실을 저감함은 물론 상기 실외열교환기 내부의 냉매 유량을 감소시켜 상기 실외열교환기의 후단을 흐르는 냉매의 압력손실을 추가로 감소함으로써, 한랭지에서 난방성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 공기조화기를 나타내는구성도,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 공기조화기의 난방운전시 도 1에 도시된 실외열교환기에서 냉매 흐름을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 공기조화기의 냉방운전시 도 1에 도시된 실외열교환기에서 냉매 흐름을 나타내는 도면,
도 4는 도 1에 도시된 분리수단의 제1 실시예를 나타내는 도면,
도 5는 도 1에 도시된 분리수단의 제2 실시예를 나타내는 도면,
도 6은 도 1에 도시된 분리수단의 제3 실시예를 나타내는 도면,
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 의한 공기조화기를 나타내는 구성도,
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 의한 공기조화기를 나타내는 구성도,
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 의한 공기조화기를 나타내는 구성도,
도 10은 본 발명의 제5 실시예에 의한 공기조화기를 나타내는 구성도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의한 공기조화기를 도면들을 참고하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 공기조화기를 나타내는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 공기조화기는, 압축기(1)와, 실외열교환기(2)와, 팽창기구(3)와, 실내열교환기(4)를 포함할 수 있다.
압축기(1), 실외열교환기(2), 팽창기구(3) 및 실내열교환기(4)는 냉매 배관들을 통해 연결될 수 있다.
압축기(1), 실외열교환기(2) 및 팽창기구(3)는 실외기를 구성할 수 있다. 상기 실외기는 실외열교환기(2)로 공기를 송풍하는 실외송풍기(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 실외송풍기의 회전 작동에 의해, 실외공기가 상기 실외기의 내부로 유입되어 실외열교환기(2)와 열교환된 후 실외로 토출될 수 있다.
실내열교환기(4)는 실내기를 구성할 수 있다. 상기 실내기는 실내열교환기(4)로 공기를 송풍하는 실내송풍기(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 실내송풍기의 회전 작동에 의해, 실내공기가 상기 실내기의 내부로 유입되어 실내열교환기(4)와 열교환된 후 실내로 토출될 수 있다.
상기 공기조화기의 냉방운전 시, 실외열교환기(2)는 응축기로 기능하고, 실내열교환기(4)는 증발기로 기능할 수 있다. 상기 공기조화기의 냉방운전 시, 냉매는 압축기(1), 실외열교환기(2), 팽창기구(3), 실내열교환기(4) 및 압축기(1)의 순서대로 순환할 수 있다.
상기 공기조화기의 난방운전 시, 실외열교환기(2)는 증발기로 기능하고, 실내열교환기(4)는 응축기로 기능할 수 있다. 상기 공기조화기의 난방운전 시, 냉매는 압축기(1), 실내열교환기(4), 팽창기구(3), 실외열교환기(2) 및 압축기(1)의 순서대로 순환할 수 있다.
압축기(1)는 냉매를 압축할 수 있다. 상기 응축기는 압축기(1)를 통과한 냉매를 응축시킬 수 있다. 팽창기구(3)는 상기 응축기를 통과한 냉매를 팽창시킬 수 있다. 상기 증발기는 팽창기구(3)를 통과한 냉매를 증발시킬 수 있다.
상기 공기조화기는 냉방운전 및 난방운전이 모두 가능한 공기조화기로 구성될 수 있다. 다만, 상기 공기조화기는 난방운전만 가능한 공기조화기로 구성될 수도 있다.
이하, 설명에서 상기 공기조화기는 냉방운전 및 난방운전이 모두 가능한 공기조화기로 구성되는 것으로 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에 의한 공기조화기는 냉난방 절환밸브(7)를 더 포함할 수 있다. 냉난방 절환밸브(7)는 상기 실외기를 구성할 수 있다. 냉난방 절환밸브(7)는 압축기(1)에서 토출된 냉매의 흐름을 실외열교환기(2) 및 실내열교환기(4) 중 하나로 절환시킬 수 있다.
압축기 흡입유로(81,8,85)는 실외열교환기(2)의 난방운전시의 출구 및 압축기(1)의 입구를 연결할 수 있다. 압축기 흡입유로(81,8,85)는 액상 냉매 및 기상 냉매를 분리하는 어큐뮬레이터(8)와, 실외열교환기(2)의 난방운전시의 출구 및 어큐뮬레이터(8)의 입구를 연결하는 제1 냉매 배관(81)과, 어큐뮬레이터(8)의 출구 및 압축기(1)의 입구를 연결하는 압축기 입구배관(85)을 포함할 수 있다.
상기 공기조화기의 난방운전시 실외열교환기(2)로부터 제1 냉매 배관(81)을 통해 액상 냉매 및 기상 냉매가 어큐뮬레이터(8)로 유동될 수 있고, 어큐뮬레이터(8)로 유동된 냉매는 어큐뮬레이터(8)에서 액상 냉매 및 기상 냉매로 분리될 수 있다.
어큐뮬레이터(8)에서 분리된 액상 냉매는 어큐뮬레이터(8) 내의 하측에 수용될 수 있고, 어큐뮬레이터(8)에서 분리된 기상 냉매는 상기 분리된 액상 냉매의 상측에 배치될 수 있다.
어큐뮬레이터(8)에서 분리된 기상 냉매는 압축기 입구배관(85)을 통해 압축기(1)로 유동될 수 있고, 어큐뮬레이터(8)에서 분리된 액상 냉매는 어큐뮬레이터(8) 내에 그대로 남아 있을 수 있다.
제2 냉매 배관(82)은 실내열교환기(4)의 난방운전시의 출구 및 팽창기구(3)의 난방운전시의 입구를 연결할 수 있다.
제3 냉매 배관(83)은 팽창기구(3)의 난방운전시의 출구 및 실외열교환기(2)의 난방운전시의 입구를 연결할 수 있다.
제4 냉매 배관(84)은 압축기(1)의 출구 및 실내열교환기(4)의 난방운전시의 입구를 연결할 수 있다.
냉난방 절환밸브(7)는 제1 냉매 배관(81) 및 제4 냉매 배관(84)에 설치될 수 있다.
상기 공기조화기의 난방운전 시 냉매의 흐름을 설명하면 다음과 같다. 압축기(1)에서 압축된 냉매는 제4 냉매 배관(84)의 전방부를 통해 냉난방 절환밸브(7)로 이동된다. 냉난방 절환밸브(7)로 이동된 냉매는 제4 냉매 배관(84)의 후방부를 통해 실내열교환기(4)로 이동된다. 실내열교환기(4)로 이동된 냉매는 제2 냉매 배관(82)을 통해 팽창기구(3)로 이동된다. 팽창기구(3)로 이동된 냉매는 제3 냉매 배관(83)을 통해 실외열교환기(2)로 이동된다. 실외열교환기(2)로 이동된 냉매는 제1 냉매 배관(81)의 전방부를 통해 냉난방 절환밸브(7)로 이동된다. 냉난방 절환밸브(7)로 이동된 냉매는 제1 냉매 배관(81)의 후방부를 통해 어큐뮬레이터(8)로 이동된다. 어큐뮬레이터(8)로 이동된 냉매는 압축기 입구배관(85)을 통해 압축기(1)로 이동된다. 상기 공기조화기의 난방운전 시, 냉매는 이와 같은 흐름을 반복한다.
한편, 상기 공기조화기의 냉방운전 시 냉매의 흐름을 설명하면 다음과 같다. 압축기(1)에서 압축된 냉매는 제4 냉매 배관(84)의 전방부를 통해 냉난방 절환밸브(7)로 이동된다. 냉난방 절환밸브(7)로 이동된 냉매는 제1 냉매 배관(81)의 전방부를 통해 실외열교환기(2)로 이동된다. 실외열교환기(2)로 이동된 냉매는 제2 냉매 배관(82)를 통해 팽창기구(3)로 이동된다. 팽창기구(3)로 이동된 냉매는 제2 냉매 배관(82)를 통해 실내열교환기(4)로 이동된다. 실내열교환기(4)로 이동된 냉매는 제4 냉매 배관(84)의 후방부를 통해 냉난방 절환밸브(7)로 이동된다. 냉난방 절환밸브(7)로 이동된 냉매는 제1 냉매 배관(81)의 후방부를 통해 어큐뮬레이터(8)로 이동된다. 어큐뮬레이터(8)로 이동된 냉매는 압축기 입구배관(85)을 통해 압축기(1)로 이동된다. 상기 공기조화기의 냉방운전 시, 냉매는 이와 같은 흐름을 반복한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 공기조화기의 난방운전시 도 1에 도시된 실외열교환기에서 냉매 흐름을 나타내는 도면, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 공기조화기의 냉방운전시 도 1에 도시된 실외열교환기에서 냉매 흐름을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 실외열교환기(2)는 냉매 유로가 서로 구획된 복수의 단위 유로(20,30)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 실외열교환기(2)의 냉매 유로가 2개의 단위 유로로 구획된 것으로 한정하여 설명하나, 이에 한정되지 않고 3개 이상으로 이루어지는 것도 물론 가능하다. 본 실시예에서는, 실외열교환기(2)의 냉매 유로가 제1 단위 유로(20) 및 제2 단위 유로(30)로 구획된 것으로 설명한다.
제1 단위 유로(20)의 일측과 제2 단위 유로(30)의 일측은 제1 병렬 연결유로(50)에 의해 서로 병렬 연결되고, 제1 단위 유로(20)의 타측과 제2 단위 유로(30)의 타측은 제2 병렬 연결유로(60)에 의해 서로 병렬 연결된다.
제1 병렬 연결유로(50)에는, 제1 단위 유로(20)에 대응하는 제1 분배기(51)와, 제2 단위 유로(30)에 대응되는 제2 분배기(52)가 설치된다.
제1 분배기(51)는 난방운전시 유입된 냉매를 제1 단위 유로(20)의 내부로 분배하는 역할을 하고, 제2 분배기(52)는 난방운전시 유입된 냉매를 제2 단위 유로(30)의 내부로 분배하는 역할을 한다.
제1 병렬 연결유로(50)는, 실외열교환기(2)의 출입구와 제1 분배기(51)를 연결하는 제1 분배기 연결유로(50a)와, 실외열교환기(2)의 출입구와 제2 분배기(52)를 연결하는 제2 분배기 연결유로(50b)를 포함한다.
제2 병렬 연결유로(60)에는, 제1 단위 유로(20)에 대응하는 부분에 제1 헤더(61)가 설치되고, 제2 단위 유로(30)에 대응되는 부분에 제2 헤더(62)가 설치된다.
상기 분배기(51,52)와 상기 헤더(61,62)의 설치 위치가 바뀌는 것도 물론 가능하나, 상기 분배기(51,52)는 액체 냉매가 유입되는 측에 설치되는 것이 유리하고, 상기 헤더(61,62)는 기체 상태의 냉매가 유입되는 측에 설치되는 것이 유리하므로, 상기 분배기(51,52)는 난방운전시 2상의 냉매가 유입되는 제1 출입구(11)측에 배치되고, 상기 헤더(61,62)는 냉방운전시 기체 상태의 냉매가 유입되는 제2 출입구(12)측에 배치되는 것이 바람직하다. 여기서, 공기조화기의 난방운전시, 제1 출입구(11)는 냉매가 유입되는 입구가 되고, 제2 출입구(12)는 냉매가 토출되는 출구가 된다. 또한, 공기조화기의 냉방운전시, 제1 출입구(11)는 냉매가 토출되는 출구가 되고, 제2 출입구(12)는 냉매가 유입되는 입구가 된다.
실외열교환기(2)는, 냉난방운전에 따라 제1 병렬 연결유로(50)와 제2 병렬 연결유로(60), 그리고 후술하는 직렬 연결유로(70)가 선택적으로 사용되도록 유로를 전환하는 유로 전환수단을 더 포함한다.
상기 유로 전환수단은 제1 병렬 연결유로(50)와 제2 병렬 연결유로(60), 직렬 연결유로(70) 중 적어도 어느 하나에 설치되어, 유로를 개폐하는 개폐 밸브를 포함할 수 있다. 또한, 상기 유로 전환수단은 냉매의 흐름을 일방향으로만 허용하는 체크밸브도 포함할 수 있다.
상기 유로 전환수단은, 후술하는 병렬 연결밸브(64), 직렬 연결밸브(72), 역류 차단용 밸브(54)를 포함한다.
제2 병렬 연결유로(60)에는 냉방운전시는 제2 병렬 연결유로(60)를 차단하고, 난방운전시에는 상기 제2 병렬 연결유로(60)를 개방하는 병렬 연결밸브(64)가 설치된다.
병렬 연결밸브(64)는 난방운전시 제1 헤더(61)와 제2 헤더(62)가 연통되어 제2 병렬 연결유로(60)가 개방되도록 하고, 냉방운전시에는 제1 헤더(61)를 통과한 냉매가 제2 헤더(62)측으로 유입되지 않도록 하여 제2 병렬 연결유로(60)를 차단한다. 본 발명의 제1 실시예에서는, 병렬 연결밸브(64)는 제2 헤더(62)에서 제1 헤더(61)를 향한 방향으로만 냉매 흐름을 허용하는 체크 밸브가 사용되는 것으로 설명한다.
제1 병렬 연결유로(50)에 제1,2 헤더(61)(62)가 설치되고, 제2 병렬 연결유로(60)에 제1,2 분배기(51)(52)가 설치되는 것도 물론 가능하나, 액상의 냉매가 통과하는 측에 헤더보다 분배기가 설치되는 것이 더 바람직하다.
실외열교환기(2)는, 냉방운전시 제1 단위 유로(20)와 제2 단위 유로(30)를 직렬로 연결시키는 직렬 연결유로(70)를 더 포함한다.
직렬 연결유로(70)는 냉방운전시 제1 단위 유로(20)를 통과한 냉매를 제2 단위 유로(30)의 입구측으로 바이패스한다. 즉, 직렬 연결유로(70)는 제1 분배기 유로(50a)에서 바이패스되어 제2 헤더(62)로 연결된다.
직렬 연결유로(70)에는 냉방운전시 직렬 연결유로(70)를 개방시키고, 난방운전시에는 직렬 연결유로(70)를 차단하는 직렬 연결밸브(72)가 설치된다.
제1 병렬 연결유로(50)에는 냉방운전시 제1 단위 유로(20)를 통과한 냉매가 제2 단위 유로(30)의 출구측으로 역류하는 것을 방지하는 역류차단용 밸브(54)가 설치된다. 즉, 역류차단용 밸브(54)는 제1 분배기 유로(50a)와 제 2분배기 유로(50b)사이에 설치되고, 체크 밸브가 사용될 수 있다.
실외열교환기(2)는 복수의 단위 유로(20,30) 각각에 설치되어 난방운전시 상기 복수의 단위 유로(20,30) 각각에서 액상 냉매 및 기상 냉매를 분리하는 분리수단(90)을 더 포함할 수 있다.
분리수단(90)은 복수의 단위 유로(20,30) 각각의 중간지점에서 액상 냉매 및 기상 냉매를 분리할 수 있다.
상기 공기조화기는 분리수단(90) 및 압축기 흡입유로(81,8,85)를 연결하여 난방운전시 분리수단(90)으로부터 분리된 기상 냉매를 압축기 흡입유로(81,8,85)로 바이패스하는 바이패스 배관(86)을 더 포함할 수 있다.
바이패스 배관(86)은 분리수단(90) 및 압축기 입구배관(85)을 연결할 수 있다.
바이패스 배관(86)의 일단은 두 개로 분지되고, 두 개로 분지된 바이패스 배관(86)의 일단은 각각 복수의 단위 유로(20,30)에 각각 구비된 분리수단(90)에 연결될 수 있다. 즉, 두 개로 분지된 바이패스 배관(86)의 일단 중, 어느 하나는 제1 단위 유로(20)에 구비된 분리수단(90)에 연결되고, 다른 하나는 제2 단위 유로(30)에 구비된 분리수단(90)에 연결될 수 있다.
바이패스 배관(86)의 타단은 압축기 입구배관(85) 중 압축기(1)의 입구와 근접한 부분에 연결될 수 있다.
상기 공기조화기의 난방운전시 복수의 단위 유로(20,30)로부터 바이패스 배관(86)으로 유입된 냉매는, 압축기 입구배관(85)을 통해 압축기(1)로 유입될 수 있다.
바이패스 배관(86)에는, 난방운전시 바이패스 배관(86)을 개방하고, 냉방운전시 바이패스 배관(86)을 차단하는 유량조절밸브(87)가 설치될 수 있다. 유량조절밸브(87)는 개폐밸브 일 수 있고, 복수의 단위 유로(20,30)로부터 바이패스 배관(86) 내로 유입되어 흐르는 냉매의 양을 조절할 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 분리수단의 제1 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 분리수단(90)은 복수의 단위 유로(20)에 각각 구비된 복수의 냉매 배관 중 서로 이웃하는 두 개의 냉매 배관을 연결하는 리턴배관(90)일 수 있다.
리턴배관(90)은 복수의 단위 유로(20,30)에 각각 복수로 구비될 수 있다. 바이패스 배관(86)은 복수의 리턴배관(90) 중 중간에 배치되는 리턴배관(90)에 일단이 연결될 수 있다. 즉, 두 개로 분지된 바이패스 배관(86)의 일단 중, 어느 하나는 제1 단위 유로(20)에 구비된 복수의 리턴배관(90) 중 중간에 배치되는 리턴배관(90)에 연결되고, 다른 하나는 제2 단위 유로(30)에 구비된 복수의 리턴배관(90) 중 중간에 배치되는 리턴배관(90)에 연결될 수 있다.
리턴배관(90)은 U형상으로 형성될 수 있다. 즉, 리턴배관(90)은, 서로 평행하게 배치되는 한 쌍의 직선부(91,92)와, 한 쌍의 직선부(91,92) 각각의 일단을 연결하는 호형상의 벤딩부(93)를 포함할 수 있다.
한 쌍의 직선부(91,92)는 제1 직선부(91) 및 제2 직선부(92)를 포함할 수 있다.
바이패스 배관(86)은 한 쌍의 직선부(91,92) 중 어느 하나의 길이방향에 위치하는 벤딩부(93)에 연결될 수 있다. 즉, 두 개로 분지된 바이패스 배관(86)의 일단은 각각, 한 쌍의 직선부(91,92) 중 어느 하나의 길이방향에 위치하는 벤딩부(93)에 연결될 수 있다. 두 개로 분지된 바이패스 배관(86)의 일단은 각각, 제2 직선부(92)의 길이방향에 위치하는 벤딩부(93)에 연결될 수 있다.
바이패스 배관(86)의 직경은 리턴배관(90)의 직경보다 작게 형성될 수 있다. 리턴배관(90)에서 분리된 액상 냉매 및 기상 냉매 중 기상 냉매는, 리턴배관(90)보다 직경이 작은 바이패스 배관(86)으로 유동될 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 분리수단의 제2 실시예를 나타내는 도면이다. 여기서는, 도 4에 도시된 분리수단의 제1 실시예와 동일한 것에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 그에 대한 자세한 설명을 생략하고, 다른 점만을 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 리턴배관(900)은 한 쌍의 직선부(91,92)와, 한 쌍의 직선부(91,92) 각각의 일단을 연결하는 호형상의 벤딩부(93)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 직선부(91,92) 중 어느 하나에는 내부공간이 상기 어느 하나의 나머지 부분에 비해 넓은 확관부(94)가 형성될 수 있다. 제2 직선부(92)에는 내부공간이 제2 직선부(92)의 나머지 부분에 비해 넓은 확관부(94)가 형성될 수 있다. 확관부(94)는 리턴배관(900) 내부에서 분리된 액상 냉매 및 기상 냉매 중, 액상 냉매는 확관부(94)에 저장되고, 기상 냉매는 바이패스 배관(86)으로 이동될 수 있다.
도 6은 도 1에 도시된 분리수단의 제3 실시예를 나타내는 도면이다. 여기서는, 도 4에 도시된 분리수단의 제1 실시예와 동일한 것에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 그에 대한 자세한 설명을 생략하고, 다른 점만을 설명하기로 한다.
리턴배관(9000)은, 서로 평행하게 배치되는 한 쌍의 직선부(91,92)와, 한 쌍의 직선부(91,92) 각각의 일단을 연결하는 스프링형상의 벤딩부(95)를 포함할 수 있다. 바이패스 배관(86)은 한 쌍의 직선부(91,92) 중 어느 하나의 길이방향에 위치하는 벤딩부(95)에 연결될 수 있다.
벤딩부(95)로 유입된 냉매는, 한 쌍의 직선부(91,92) 중 어느 하나의 길이방향에 수직하는 가상의 직선을 회전중심으로 1회전하면서 액상 냉매 및 기상 냉매로 분리될 수 있다.
상기와 같이 분리수단은 리턴배관(90,900,9000)과 동일한 의미일 수 있다. 이하, 상기 분리수단은 도면부호 90만을 사용하여 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 의한 공기조화기를 나타내는 구성도이다. 여기서는, 도 1에 도시된 공기조화기의 제1 실시예와 동일한 것에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 그에 대한 자세한 설명은 생략하고, 다른 점만을 설명하기로 한다.
도 7을 참조하면, 바이패스 배관(86)은 분리수단(90) 및 제1 냉매 배관(81)을 연결할 수 있다. 바이패스 배관(86)은 제1 냉매 배관(81) 중 어큐뮬레이터(8)의 입구와 근접한 부분에 연결될 수 있다.
상기 공기조화기의 난방운전시 복수의 단위 유로(20,30)로부터 바이패스 배관(86)으로 유입된 냉매는, 제1 냉매 배관(81)을 통해 어큐뮬레이터(8)로 유입되어 액상 냉매 및 기상 냉매로 분리되고, 어큐뮬레이터(8)에서 분리된 기상 냉매는 압축기 입구배관(85)을 통해 압축기(1)로 유입되며, 어큐뮬레이터(8)에서 분리된 액상 냉매는 어큐뮬레이터(8) 내에 그대로 남아 있을 수 있다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 의한 공기조화기를 나타내는 구성도이다. 여기서는, 도 1에 도시된 공기조화기의 제1 실시예와 동일한 것에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 그에 대한 자세한 설명은 생략하고, 다른 점만을 설명하기로 한다.
도 8을 참조하면, 바이패스 배관(86)은 분리수단(90) 및 어큐뮬레이터(8)를 연결할 수 있다.
상기 공기조화기의 난방운전시 복수의 단위 유로(20,30)로부터 바이패스 배관(86)으로 유입된 냉매는, 어큐뮬레이터(8)로 유입되어 액상 냉매 및 기상 냉매로 분리되고, 어큐뮬레이터(8)에서 분리된 기상 냉매는 압축기 입구배관(85)을 통해 압축기(1)로 유입되며, 어큐뮬레이터(8)에서 분리된 액상 냉매는 어큐뮬레이터(8) 내에 그대로 남아 있을 수 있다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 의한 공기조화기를 나타내는 구성도이다. 도 1에 도시된 공기조화기의 제1 실시예와 동일한 것에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 그에 대한 자세한 설명은 생략하고, 다른 점만을 설명하기로 한다.
도 9를 참조하면, 제2 냉매 배관(82)에는 과냉각기(9)가 더 설치된다. 바이패스 배관(86)은 과냉각기(9)를 경유할 수 있다.
공기조화기의 난방운전시 실내열교환기(4)를 통과한 냉매는 제2 냉매 배관(82)의 전방부를 통해 과냉각기(9)로 유입되고, 과냉각기(9) 유입된 냉매는 바이패스 배관(86) 내를 흐르는 냉매와 열교환하여 과냉각된 후 제2 냉매 배관(82)의 후방부를 통해 팽창기구(3)로 유입될 수 있다.
도 10은 본 발명의 제5 실시예에 의한 공기조화기를 나타내는 구성도이다. 도 8에 도시된 공기조화기의 제3 실시예와 동일한 것에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 그에 대한 자세한 설명은 생략하고, 다른 점만을 설명하기로 한다.
도 10을 참조하면, 제2 냉매 배관(82)에는 과냉각기(9)가 설치된다. 본 제5 실시예의 공기조화기는 어큐뮬레이터(8) 및 압축기 입구배관(85)을 연결하고 과냉각기(9)를 경유하는 보조 바이패스 배관(88)을 더 포함한다.
유량조절밸브(87)는 바이패스 배관(86)에 설치되지 않고, 보조 바이패스 배관(88)에 설치될 수 있다.
상기 공기조화기의 난방운전시 복수의 단위 유로(20,30)로부터 바이패스 배관(86)으로 유입된 냉매는, 어큐뮬레이터(8)로 유입되어 액상 냉매 및 기상 냉매로 분리되고, 어큐뮬레이터(8)에서 분리된 기상 냉매는 압축기 입구배관(85)을 통해 압축기(1)로 유입될 수 있다.
보조 바이패스 배관(88)은 난방운전시 어큐뮬레이터(8)에서 분리된 액상 냉매를 과냉각기(9)를 경유하면서 기상 냉매로 변하게 하여 압축기 입구배관(85)으로 바이패스할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 실시예들에 의한 공기조화기는, 한랭지에서 난방운전시 실외열교환기(2)의 복수의 단위 유로(20,30) 각각에서 냉매를 액상 냉매 및 기상 냉매로 분리하여 압축기 흡입유로(81,8,85)로 바이패스함으로써, 실외열교환기(2) 내부의 냉매 압력손실을 저감함은 물론, 실외열교환기(2) 내부의 냉매 유량을 감소시켜 실외열교환기(2)의 후단을 흐르는 냉매의 압력손실을 추가로 감소함으로써, 한랭지에서 난방성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 압축기 2 : 실외열교환기
3 : 팽창기구 4 : 실내열교환기
8 : 어큐뮬레이터 9 : 과냉각기
50 : 제1 병렬 연결유로 54 : 역류차단용 밸브
60 : 제2 병렬 연결유로 64 : 병렬 연결밸브
70 : 직렬 연결유로 72 : 직렬 연결밸브
81 : 제1 냉매 배관 82 : 제2 냉매 배관
85 : 압축기 입구배관 86 : 바이패스 배관
87 : 유량조절밸브 88 : 보조 바이패스 배관
90, 900, 9000 : 분리수단 91, 92 : 직선부
93, 95 : 벤딩부 94 : 확관부

Claims (15)

  1. 압축기, 실외열교환기, 팽창기구 및 실내열교환기를 포함하고,
    상기 실외열교환기는,
    냉매유로가 서로 구획된 제1 단위유로와 제2 단위유로;
    상기 제1 단위유로와 제2 단위유로 각각의 중앙지점에 설치되어, 난방운전시 상기 제1 단위유로와 제2 단위유로 각각에서 액상 냉매 및 기상 냉매를 분리하는 분리수단;
    상기 실외열교환기의 난방운전시의 출구와 상기 압축기의 입구를 연결하는 압축기 흡입유로;
    상기 제1 단위유로와 제2 단위유로 각각에 설치된 분리수단 및 상기 압축기 흡입유로를 연결하여, 난방운전시 상기 분리수단으로부터 분리된 기상 냉매를 상기 압축기 흡입유로로 바이패스하는 바이패스 배관;
    상기 제1 단위유로와 제2 단위유로의 일 측을 서로 병렬 연결하고, 난방운전시 상기 실외열교환기로 유입된 냉매를 상기 제1 단위유로와 제2 단위유로로 각각 유입시키는 제1 병렬 연결유로;
    상기 제1 단위유로와 제2 단위유로를 서로 직렬 연결하고, 냉방운전시 상기 제1 단위유로를 통과한 냉매를 상기 제2 단위유로의 입구측으로 바이패스하는 직렬 연결유로;
    상기 제1 단위유로와 상기 제2 단위유로의 타 측을 서로 병렬 연결하고, 난방운전시 상기 제1 단위 유로와 상기 제2 단위유로를 각각 통과한 냉매를 상기 실외열교환기 외부로 토출시키는 제2 병렬 연결유로;
    상기 직렬 연결유로에 배치되고, 냉방운전시 상기 직렬 연결유로를 개방시키고, 난방운전시 상기 직렬 연결유로를 차단하는 직렬 연결밸브; 및
    상기 제1 병렬 연결유로에 설치되고, 난방운전시 상기 제1 병렬 연결유로에 유입된 냉매 중 일부를 상기 제1 단위유로의 내부로 분배하는 제1 분배기;
    상기 제1 병렬 연결유로에 설치되고, 난방운전 시 상기 제1 병렬 연결유로에 유입된 냉매 중 나머지 일부를 상기 제2 단위유로의 내부로 분배하는 제2 분배기를 포함하고,
    상기 분리수단은,
    상기 제1 단위유로에 구비된 복수의 냉매 배관 중 서로 이웃하는 두 개의 냉매 배관을 연결하는 제1 리턴배관; 및
    상기 제2 단위유로에 구비된 복수의 냉매 배관 중 서로 이웃하는 두 개의 냉매 배관을 연결하는 제2 리턴배관을 포함하고,
    상기 제1 리턴배관은 상기 제1 단위유로의 중앙지점에 위치하고,
    상기 제2 리턴배관은 상기 제2 단위유로의 중앙지점에 위치하는 공기조화기.

  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1, 2 리턴배관은, 서로 평행하게 배치되는 한 쌍의 직선부와, 상기 한 쌍의 직선부 각각의 일단을 연결하는 호형상의 벤딩부를 포함하고,
    상기 바이패스 배관은 상기 한 쌍의 직선부 중 어느 하나의 길이방향에 위치하는 상기 벤딩부에 연결되는 공기조화기.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 한 쌍의 직선부 중 어느 하나에는 내부공간이 나머지 부분에 비해 넓은 확관부가 형성되는 공기조화기.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1, 2 리턴배관은, 서로 평행하게 배치되는 한 쌍의 직선부와, 상기 한 쌍의 직선부 각각의 일단을 연결하는 스프링형상의 벤딩부를 포함하고,
    상기 바이패스 배관은 상기 한 쌍의 직선부 중 어느 하나의 길이방향에 위치하는 상기 벤딩부에 연결되는 공기조화기.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 압축기 흡입유로는 액상 냉매 및 기상 냉매를 분리하는 어큐뮬레이터와, 상기 어큐뮬레이터의 출구 및 상기 압축기의 입구를 연결하는 압축기 입구배관을 포함하고,
    상기 바이패스 배관은 상기 분리수단 및 상기 압축기 입구배관을 연결하는 공기조화기.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 바이패스 배관에는,
    난방운전시 상기 바이패스 배관을 개방하고, 냉방운전시 상기 바이패스 배관을 차단하는 유량조절밸브가 설치되는 공기조화기.
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 병렬 연결유로에는,
    냉방운전시 상기 제1 단위유로를 통과한 냉매가 상기 제2 단위유로의 출구측으로 역류하는 것을 방지하는 역류차단용 밸브가 설치된 공기조화기.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 병렬 연결유로에는,
    냉방운전시 상기 제2 병렬 연결유로를 차단하고, 난방운전시 상기 제2 병렬 연결유로를 개방하는 병렬 연결밸브가 설치된 공기조화기.
  11. 삭제
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 압축기 흡입유로는 액상 냉매 및 기상 냉매를 분리하는 어큐뮬레이터와, 상기 실외열교환기의 난방운전시의 출구 및 상기 어큐뮬레이터의 입구를 연결하는 제1 냉매 배관을 포함하고,
    상기 바이패스 배관은 상기 분리수단 및 상기 제1 냉매 배관을 연결하는 공기조화기.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 압축기 흡입유로는 액상 냉매 및 기상 냉매를 분리하는 어큐뮬레이터를 포함하고,
    상기 바이패스 배관은 상기 분리수단 및 상기 어큐뮬레이터를 연결하는 공기조화기.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 실내열교환기의 난방운전시의 출구와 상기 팽창기구의 난방운전시의 입구를 연결하는 제2 냉매 배관에 설치되는 과냉각기를 더 포함하고,
    상기 바이패스 배관은 상기 과냉각기를 경유하는 공기조화기.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 압축기 흡입유로는 상기 어큐뮬레이터의 출구 및 상기 압축기의 입구를 연결하는 압축기 입구배관을 더 포함하고,
    상기 실내열교환기의 난방운전시의 출구와 상기 팽창기구의 난방운전시의 입구를 연결하는 제2 냉매 배관에 설치되는 과냉각기를 더 포함하고,
    상기 어큐뮬레이터 및 상기 압축기 입구배관을 연결하고, 상기 과냉각기를 경유하는 보조 바이패스 배관을 더 포함하고,
    상기 보조 바이패스 배관은 난방운전시 상기 어큐뮬레이터에서 분리된 액상 냉매를 상기 과냉각기를 경유하면서 기상 냉매로 변하게 하여 상기 압축기 입구배관으로 바이패스하는 공기조화기.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11105544B2 (en) * 2016-11-07 2021-08-31 Trane International Inc. Variable orifice for a chiller
US11221151B2 (en) * 2019-01-15 2022-01-11 Johnson Controls Technology Company Hot gas reheat systems and methods
KR20210048161A (ko) 2019-10-23 2021-05-03 엘지전자 주식회사 기액 분리기 및 이를 포함하는 공기 조화기
KR20220028700A (ko) * 2020-08-31 2022-03-08 엘지전자 주식회사 공기조화기
CN112432340B (zh) * 2020-11-26 2021-11-26 珠海格力电器股份有限公司 空调的控制方法、控制装置、处理器和空调系统
CN112944453B (zh) * 2021-02-26 2023-03-31 青岛海尔空调电子有限公司 三管式多联机空调机组的控制方法
CN113573543B (zh) * 2021-06-10 2023-09-29 华为数字能源技术有限公司 分布式复合制冷系统和数据中心
KR102536383B1 (ko) 2021-06-22 2023-05-26 엘지전자 주식회사 냉매 사이클을 구비하는 기기
CN117006742A (zh) * 2022-04-29 2023-11-07 广东美的制冷设备有限公司 换热器、换热器的流路控制方法、存储介质及家用电器
CN114963345B (zh) * 2022-06-07 2023-11-28 深圳市英威腾网能技术有限公司 一种多系统空调室外机
KR20250016536A (ko) * 2023-07-19 2025-02-04 엘지전자 주식회사 열공급장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011247473A (ja) 2010-05-26 2011-12-08 Mitsubishi Electric Corp 気液分離器および冷凍サイクル装置
JP2015010816A (ja) 2013-07-02 2015-01-19 三菱電機株式会社 冷媒回路および空気調和装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09152216A (ja) * 1995-12-01 1997-06-10 Toshiba Corp 空気調和機
JP4330369B2 (ja) 2002-09-17 2009-09-16 株式会社神戸製鋼所 スクリュ冷凍装置
WO2010117973A2 (en) 2009-04-09 2010-10-14 Carrier Corporation Refrigerant vapor compression system with hot gas bypass
KR101233209B1 (ko) * 2010-11-18 2013-02-15 엘지전자 주식회사 히트 펌프
KR101894440B1 (ko) * 2012-12-26 2018-09-03 한온시스템 주식회사 차량용 히트펌프 시스템의 실외 열교환기
JP5968519B2 (ja) * 2013-03-12 2016-08-10 三菱電機株式会社 空気調和装置
US10184703B2 (en) 2014-08-19 2019-01-22 Carrier Corporation Multipass microchannel heat exchanger
KR102198311B1 (ko) * 2017-03-13 2021-01-05 엘지전자 주식회사 공기조화시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011247473A (ja) 2010-05-26 2011-12-08 Mitsubishi Electric Corp 気液分離器および冷凍サイクル装置
JP2015010816A (ja) 2013-07-02 2015-01-19 三菱電機株式会社 冷媒回路および空気調和装置

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