KR100757442B1 - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기의 일 측에 연결되는 실외열교환기를 구비한 실외기와; 실내 공기와 열교환가능하게 배치되는 실내열교환기와, 냉방 시 상기 실내열교환기의 냉매 유입 측에 병렬로 형성되는 제1분기유로 및 제2분기유로와, 상기 제1분기유로 및 상기 제2분기유로 중 어느 하나에 설치되어 냉방 시 냉매가 감압 팽창되는 실내측 모세관과, 상기 제1분기유로 및 제2분기유로 중 다른 하나에 설치되어 해당 분기유로를 개폐하는 제1개폐밸브를 구비한 실내기;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 시스템 효율을 제고시킬 수 있는 공기조화기가 제공된다. The present invention relates to an air conditioner, comprising: an outdoor unit having a compressor for compressing a refrigerant and an outdoor heat exchanger connected to one side of the compressor; An indoor heat exchanger disposed to be heat-exchangable with indoor air, and a first branch passage and a second branch passage formed in parallel to the refrigerant inlet side of the indoor heat exchanger during cooling, and among the first branch passage and the second branch passage. An indoor unit having an indoor capillary tube installed at any one of the refrigerant and expanded at a reduced pressure during cooling, and a first opening / closing valve installed at another one of the first branch passage and the second branch passage to open and close the branch passage; Characterized in that. Thereby, the air conditioner which can improve system efficiency is provided.
Description
도 1은 종래의 공기조화기의 냉동사이클 구성도,1 is a configuration of a refrigeration cycle of a conventional air conditioner,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 냉동사이클 구성도, 2 is a configuration of a refrigeration cycle of an air conditioner according to an embodiment of the present invention,
도 3은 도 2의 공기조화기의 난방 운전 시 작용을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the operation during the heating operation of the air conditioner of FIG.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
110 : 실외기 111 : 압축기110: outdoor unit 111: compressor
114 : 사방밸브 121 : 실외열교환기114: four-way valve 121: outdoor heat exchanger
124 : 실외측 모세관 132 : 제3분기유로124: outdoor capillary 132: third branch flow path
134 : 실외측 전자팽창밸브 140 : 실내기134: outdoor expansion valve 140: indoor unit
141 : 실내열교환기 142 : 제1분기유로141: indoor heat exchanger 142: first quarter euro
144 : 실내측 모세관 152 : 제2분기유로144: indoor capillary 152: second branch flow path
154 : 실내측 전자팽챙밸브 154: indoor expansion valve
본 발명은, 공기조화기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 시스템 효율을 제고시킬 수 있도록 한 공기조화기에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner, and more particularly, to an air conditioner capable of improving system efficiency.
도 1은 종래의 공기조화기의 냉동사이클 구성도이다. 도시된 바와 같이, 공기조화기는, 냉매를 압축하는 압축기(11)와, 압축기(11)의 일 측에 연결되어 냉매가 실외공기와 열교환되는 실외열교환기(21)와, 냉매가 실내 공기와 열교환가능하게 배치되는 실내열교환기(31)를 구비하고 있다.1 is a configuration diagram of a refrigeration cycle of a conventional air conditioner. As shown, the air conditioner includes a
압축기(11)는 복수로 구성되어 있으며, 압축기(11)의 흡입측에는 각 압축기(11)에 기체상태의 냉매를 제공하기 위한 어큐뮬레이터(12)가 설치되어 있다. 압축기(11)의 토출측에는 냉방 또는 난방 운전 모드에 따라 냉매의 유로를 절환할 수 있도록 사방밸브(14)가 구비되어 있다. The
난방 운전 시 냉매의 유동방향을 따라 실외열교환기(21)의 유입측에는 냉매가 감압팽창될 수 있도록 팽창장치(22)가 설치되어 있다. An
그런데, 이러한 종래의 공기조화기에 있어서는, 실외열교환기(21) 측에 팽창장치(22)가 배치되어 있어 팽창장치(22)와 실내열교환기(31) 사이가 멀 경우 냉방 운전 시 시스템 효율이 저하된다고 하는 문제점이 있다.However, in such a conventional air conditioner, when the
또한, 팽창장치(22)가 전자팽창밸브(EEV)로 구성되는 경우, 사용 기간이 경과되면 개도 조절의 반복에 따라 기계적 마모 또는 스프링 탄성계수(k)가 변화하여 실제 시스템이 인지하고 있는 개도가 아닌 다른 개도 값으로 운전되는 소위 전자팽창밸브의 슬립(slip) 현상이 발생되고, 이에 기인하여 시스템 다운(down) 등이 발생될 수 있다고하는 문제점이 있다. In addition, in the case where the
따라서, 본 발명의 목적은, 시스템 효율을 제고시킬 수 있는 공기조화기를 제공하는 것이다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an air conditioner capable of improving system efficiency.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기의 일 측에 연결되는 실외열교환기를 구비한 실외기와; 실내 공기와 열교환가능하게 배치되는 실내열교환기와, 냉방 시 상기 실내열교환기의 냉매 유입 측에 병렬로 형성되는 제1분기유로 및 제2분기유로와, 상기 제1분기유로 및 상기 제2분기유로 중 어느 하나에 설치되어 냉방 시 냉매가 감압 팽창되는 실내측 모세관과, 상기 제1분기유로 및 제2분기유로 중 다른 하나에 설치되어 해당 분기유로를 개폐하는 제1개폐밸브를 구비한 실내기;를 포함하는 공기조화기에 의해 달성된다. The object is, according to the present invention, an outdoor unit having a compressor for compressing a refrigerant, and an outdoor heat exchanger connected to one side of the compressor; An indoor heat exchanger disposed to be heat-exchangable with indoor air, and a first branch passage and a second branch passage formed in parallel to the refrigerant inlet side of the indoor heat exchanger during cooling, and among the first branch passage and the second branch passage. An indoor unit having an indoor capillary tube installed at any one of the refrigerant and expanded at a reduced pressure during cooling, and a first opening / closing valve installed at another one of the first branch passage and the second branch passage to open and close the branch passage; Is achieved by an air conditioner.
여기서, 상기 압축기의 토출측에 배치되어 냉매의 유로를 절환하는 사방밸브를 더 포함하며, 난방 시 상기 실외열교환기의 냉매 유입측에 병렬로 형성되는 제3분기유로 및 제4분기유로와, 상기 제3분기유로 및 상기 제4분기유로 중 어느 하나에 배치되어 난방 시 냉매가 감압 팽창되는 실외측 모세관과, 다른 하나를 개폐하는 제2개폐밸브를 더 포함하는 것이 바람직하다.Here, the valve further comprises a four-way valve disposed on the discharge side of the compressor for switching the flow path of the refrigerant, the third branch flow path and the fourth branch flow path which is formed in parallel to the refrigerant inlet side of the outdoor heat exchanger when the heating, It is preferable to further include an outdoor capillary tube disposed in any one of the third branch passage and the fourth branch passage and the refrigerant is expanded under reduced pressure during heating, and a second open / close valve for opening and closing the other branch.
상기 압축기는 인버터압축기를 포함하고, 상기 제1개폐밸브는 실내측 전자팽창밸브로 구성되고, 냉방 시 상기 실내측 전자팽창밸브는 부하량에 따라 해당 분기유로를 차단하거나 설정된 개도값으로 동작되는 것이 효과적이다.The compressor includes an inverter compressor, wherein the first opening and closing valve is composed of an interior electromagnetic expansion valve, and when cooling, the interior electromagnetic expansion valve is effective to shut off the branch flow path or operate at a set opening value according to a load amount. to be.
상기 압축기의 토출측에 배치되어 냉매의 유로를 절환하는 사방밸브를 더 포함하며, 난방 시 상기 실외열교환기의 냉매 유입측에 병렬로 형성되는 제3분기유로 및 제4분기유로와, 상기 제3분기유로 및 상기 제4분기유로 중 어느 하나에 배치되고 난방 시 냉매가 감압 팽창되는 실외측 모세관과, 다른 하나의 개도를 조절하는 실외측 전자팽창밸브를 더 포함하는 것이 바람직하다. And a four-way valve disposed on the discharge side of the compressor to switch the flow path of the refrigerant, wherein the third branch path and the fourth branch path are formed in parallel on the refrigerant inlet side of the outdoor heat exchanger during heating, and the third branch. It is preferable to further include an outdoor capillary tube disposed in any one of the flow path and the fourth branch flow path and the refrigerant is expanded under reduced pressure during heating, and an outdoor electromagnetic expansion valve for controlling the other opening degree.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 냉동사이클 구성도이고, 도 3은 도 2의 공기조화기의 난방 운전 시 작용을 설명하기 위한 도면이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 공기조화기는, 냉매를 압축하는 압축기(111)와, 압축기(111)의 일 측에 연결되는 실외열교환기(121)를 구비한 실외기(110)와; 실내 공기와 열교환가능하게 배치되는 실내열교환기(141)와, 냉방 시 실내열교환기(141)의 유입 측에 병렬로 형성되는 제1분기유로(142) 및 제2분기유로(152)와, 제1분기유로(142) 및 상기 제2분기유로(152) 중 어느 하나에 설치되는 실내측 모세관(144)과, 제1분기유로(142) 및 제2분기유로(152) 중 다른 하나에 설치되어 해당 분기유로(142,152)를 개폐하는 제1개폐밸브로서 실내측 전자팽창밸브(154)를 구비한 실내기(140)를 포함하여 구성되어 있다.2 is a configuration diagram of a refrigeration cycle of an air conditioner according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a view for explaining the operation during the heating operation of the air conditioner of FIG. As shown in these figures, the present air conditioner includes: an
실내기(140)는, 냉방 또는 난방 하고자 하는 각 실내 공간에 배치되는 복수의 실내열교환기(141)와, 냉방 운전 시 냉매의 유동방향을 따라 각 실내열교환기(141)의 유입측에 각각 배치되는 실내측 모세관(144) 및 실내측 전자팽창밸브(154)를 구비하고 있다.The
각 실내열교환기(141)의 유입측에는 냉매가 분기될 수 있도록 서로 병렬로 연결된 제1분기유로(142) 및 제2분기유로(152)가 각각 형성되어 있으며, 각 제1분기유로(142)에는 냉매가 감압팽창될 수 있도록 실내측 모세관(144)이 각각 구비되어 있다. 제2분기유로(152)에는 냉매유로를 개폐하거나 개도조절이 가능한 실내측 전자팽창밸브(154)가 각각 설치되어 있다.The
한편, 실외기(110)는, 냉매를 압축하는 압축기(111)와, 압축기(111)와 연결되어 냉매가 실외공기와 열교환되는 실외열교환기(121)를 구비하고 있다. 압축기(111)는 복수로 구성되어 있다.Meanwhile, the
압축기(111)의 흡입측에는 각 압축기(111)에 기체상태의 냉매를 제공할 수 있도록 어큐뮬레이터(112)가 각각 연결되어 있으며, 압축기(111)의 토출측에는 냉방 또는 난방 운전 모드에 따라 냉매의 유로를 절환할 수 있도록 사방밸브(114)가 설치되어 있다. An
난방 운전 시 냉매의 유동방향을 따라 실외열교환기(121)의 유입측에는 냉매가 분기될 수 있도록 서로 병렬로 연결된 제3분기유로(122) 및 제4분기유로(132)가 형성되어 있으며, 제3분기유로(122)에는 실외측 모세관(124)이 설치되어 있다. 제4분기유로(132)에는 유로를 개폐 및 개도조절이 가능하도록 실외측 전자팽창밸브(134)가 구비되어 있다.In the inflow side of the
이러한 구성에 의하여, 냉방 운전 시, 도시 않은 제어부는, 도 2에 도시된 바와 같이, 압축기(111)에서 압축된 냉매가 실외열교환기(121)로 유동할 수 있게 유로를 절환하도록 사방밸브(114)를 제어함과 아울러 실외측 전자팽창밸브(134)가 전개되도록 한다. 이에 따라, 압축된 냉매는 실외열교환기(121)에서 열교환 되고, 실외측 전자팽창밸브(134)를 경유하여 실내기(140)로 유동된다. 이 때, 운전되는 실내기(140)의 각 실내측 전자팽창밸브(154)는 부하량에 따라 제2분기유로(152)를 차단하거나 적절한 개도값을 가지도록 제어된다. 즉, 실내측 전자팽창밸브(154)가 제2분기유로(152)를 차단하여 실내측 모세관(144)에 의해서 냉매의 감압팽창이 이루어지도록 하거나, 실내측 모세관(144) 및 실내측 전자팽창밸브(154)에서 동시에 감압팽창이 이루어지도록 할 수도 있다. 운전되는 실내열교환기(141)로 유입된 냉매는 주위의 잠열을 흡수하여 증발하면서 냉방작용을 수행하고, 사방밸브(114) 및 어큐뮬레이터(112)를 경유하여 압축기(111)로 흡입되어 압축 및 토출되는 과정을 반복하게 된다.By this configuration, during the cooling operation, the control unit, not shown, as shown in FIG. 2, the four-
한편, 난방 운전 시, 제어부는 도 3에 도시된 바와 같이, 압축된 냉매가 실내기(140)측으로 유동되게 사방밸브(114)를 제어함과 아울러, 운전되는 실내열교환기(141)측의 실내측 전자팽창밸브(154)는 전개되도록 하고 중지된 실내열교환기(141)측의 실내측 전자팽창밸브(154)는 차단되도록 제어한다. 이에 따라, 압축된 냉매는 운전되는 실내열교환기(141)로 유입되어 실내공기와 열교환되어 응축되면서 난방 작용을 수행하고, 실내측 전자팽창밸브(154)를 경유하여 실외열교환기(121) 측으로 유동된다. 실외열교환기(121) 측으로 유동된 냉매는 실외측 전자팽창밸브(134)를 통과하면서 감압팽창되고, 실외열교환기(121)에서 주위의 잠열을 흡수하여 증발된다. 실외열교환기(121)를 경유한 냉매는 사방밸브(114) 및 어큐뮬레이터(112)를 거쳐 압축기(111)로 흡입되어 압축 및 토출되는 과정을 반복하게 된다. On the other hand, during the heating operation, as shown in Figure 3, the control unit controls the four-
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 냉방 운전 시 실내열교환기의 유입측에 제1 및 제2분기유로를 형성하여 분기유로 중 하나에 실내측 모세관을 설치하고 다른 하나에 유로를 개폐할 수 있도록 제1개폐밸브를 마련함으로써 냉매의 팽 창이 실내열교환기의 유입 직전에 이루어지게 되어 시스템 효율을 제고시킬 수 있으며 전자팽창밸브의 슬립 현상 발생을 억제할 수 있다. As described above, according to the present invention, during the cooling operation, the first and second branch flow paths are formed at the inflow side of the indoor heat exchanger so that one of the branch flow paths can be installed with an indoor capillary and the other can be opened and closed. By providing the first opening / closing valve, expansion of the refrigerant is performed immediately before inflow of the indoor heat exchanger, thereby improving system efficiency and suppressing occurrence of slip phenomenon of the electromagnetic expansion valve.
또한, 본 발명에 따르면, 냉방 운전 시 상기 제1개폐밸브를 실내측 전자팽창밸브로 구성하여 실내열교환기의 부하량에 따라 실내측 모세관 및/또는 실내측 전자팽창밸브에서 냉매의 감압 팽창이 이루어지도록 함으로써 시스템 효율을 제고시킬 수 있을 뿐만 아니라 전자팽창밸브의 슬립 발생을 억제 또는 지연시킬 수 있는 효과가 제공된다. In addition, according to the present invention, during the cooling operation, the first opening / closing valve is configured as an indoor expansion valve so that a reduced pressure expansion of the refrigerant is performed in the indoor capillary tube and / or the indoor expansion valve according to the load of the indoor heat exchanger. This not only improves system efficiency, but also provides an effect of suppressing or delaying slip generation of the electromagnetic expansion valve.
그리고, 본 발명에 따르면, 냉방 운전 또는 난방 운전 모드에 따라 압축된 냉매의 유로를 절환하는 사방밸브와, 냉방 시 실내열교환기의 유입측에 분기유로를 형성하여 상기 모세관 및 실내측 전자팽창밸브를 각각 설치하고, 난방 운전 시 실외열교환기의 유입측에 분기유로를 형성하고 각 분기유로 중 어느 하나에 실외측 모세관을 설치하고 다른 하나에 실외측 전자팽창밸브를 설치되도록 함으로써, 냉방 및 난방 운전 시 모두 팽창장치와 냉매가 증발되는 열교환기의 거리를 단축시킬 수 있어 시스템 효율을 제고시킬 수 있으며, 각 모세관 및 각 전자팽창밸브에서 선택적으로 냉매의 감압팽창이 이루어질 수 있어 전자팽창밸브의 슬립 발생을 억제 및/또는 슬립 발생 시점을 지연시킬 수 있는 효과가 제공된다. In addition, according to the present invention, the four-way valve for switching the flow path of the refrigerant compressed in accordance with the cooling operation or heating operation mode, and the branching flow path is formed on the inlet side of the indoor heat exchanger during cooling the capillary tube and the indoor-side expansion valve In each case, the branch flow path is formed at the inflow side of the outdoor heat exchanger during the heating operation, and the outdoor capillary tube is installed at one of the branch flow paths, and the outdoor electromagnetic expansion valve is installed at the other one. Both of them can shorten the distance between the expansion device and the heat exchanger where the refrigerant evaporates, thereby improving system efficiency.The refrigerant can be decompressed expansion in each capillary tube and each electromagnetic expansion valve to prevent slippage of the electronic expansion valve. The effect of suppressing and / or delaying the time of slip occurrence is provided.
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