KR100241434B1 - Separate air conditioner for high temperature - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고온기온 대응 분리형 에어컨에 관한 것으로, 종래에는 실외 기온의 상승에 따라 압축기에 과부하가 걸리는 것을 방지하게 위해서 전체 시스템의 운전을 정지시키는 안전장치의 일종인 OLP(over load protector)가 설치되어 있었으나, 상기와 같은 압축기 토출 과열 방지 장치는 외기 온도가 상승하여 실내측에 위치한 사용자가 실질적으로 더 강력한 냉방을 원하게 될 때 작동하여 시스템을 계속 정지시키는 것이므로, 더 강력한 냉방을 원하는 사용자의 요구에 부응할 수 없는 단점이 있었던 바, 본 발명은 응축기 외부에 온도 감지센서를 부착하고, 일정온도 이상이 되면 작동하는 보조 열교환기를 응축기와 연결되도록 설치함으로써, 외기 온도가 고온이 되면 이 보조 열교환기가 작동하여 더 많은 냉매를 흘려보냄과 동시에 실외측 모터에 투입전압을 증가시켜 실외팬의 회전수를 높임으로써 응축온도와 압력을 낮추게 되어 외기 온도가 고온의 조건에서도 압축기 보호 장치의 작동으로 인한 운전정지 없이 냉방 효과를 얻을 수 있고, 운전효율을 향상시킬 수 있게 한 것이다.The present invention relates to a separate air conditioner for a high temperature temperature, and in the related art, an over load protector (OLP), which is a kind of safety device for stopping the operation of the entire system, is installed to prevent the compressor from being overloaded due to an increase in outdoor temperature. However, the compressor discharge overheat prevention device as described above is operated when the outside air temperature rises and the user located inside the room wants to provide substantially stronger cooling, and thus stops the system. The present invention has a disadvantage that can not meet the present invention, by attaching a temperature sensor to the outside of the condenser, and installs an auxiliary heat exchanger that is operated when a certain temperature is above a certain temperature, the auxiliary heat exchanger is operated when the outside temperature is high temperature To let more refrigerant flow out and at the same time By increasing the number of rotations of the outdoor fan to reduce the condensation temperature and pressure, it is possible to obtain the cooling effect without stopping the operation due to the operation of the compressor protection device even at the high temperature of the outdoor fan and to improve the operating efficiency. will be.

Description

고외기온 대응 분리형 에어컨Separate air conditioner for high temperature

본 발명은 고온기온 대응 분리형 에어컨에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외기 온도가 45℃ 이상의 고온 조건에서도 냉방을 원활하게 할 수 있도록 하여 냉방 시스템의 운전영역을 확대할 수 있는 고온기온 대응 분리형 에어컨에 관한 것이다.The present invention relates to a high-temperature separated-type air conditioner, and more particularly, to a high-temperature separated-type air conditioner capable of expanding the operating area of the cooling system by allowing the air conditioner to smoothly cool even at a high temperature of 45 ° C. or higher. will be.

종래의 냉방용 분리형 에어컨의 냉방 사이클은, 첨부한 제1도에 도시한 바와 같이, 압축기(1)와 응축기(2), 팽창장치(5), 증발기(6)로 이루어지는 것으로서, 압축기(1)에서 나온 고온고압의 냉매는 실외측에 위치한 응축기(2)를 통하여 응축된 후 팽창장치(5)에서 팽창되어 증발하기 좋은 저온저압의 상태로 만들어진다.The cooling cycle of a conventional separate air conditioner for cooling consists of the compressor 1, the condenser 2, the expansion device 5, and the evaporator 6, as shown in FIG. The high temperature and high pressure refrigerant from the condensation is condensed through the condenser (2) located on the outdoor side and then expanded in the expansion device (5) to be made at a low temperature low pressure good to evaporate.

상기 팽창장치(5)로는 모세관이 사용된다.As the expansion device 5, a capillary tube is used.

상기 모세관을 거친 저온저압의 냉매는 실내측 증발기(6)를 통해 증발하여 열을 흡수하고 다시 어큐뮬레이터(9)를 지나 압축기(1)로 보내져 압축하는 과정을 반복하며서 냉방기능을 수행하게 된다.The low temperature and low pressure refrigerant passing through the capillary is evaporated through the indoor evaporator 6 to absorb heat, and is then passed through the accumulator 9 to the compressor 1 to compress and perform a cooling function.

상기의 응축과정에서는 응축기(2)의 배면에 설치된 모터(3)와 연결된 실외측 송풍기(4)가 작동되며, 증발과정에서는 실내측 모터(7)에 연결된 시로코팬(8)이 회전하여 증발을 돕는다.In the condensation process, the outdoor blower 4 connected to the motor 3 installed on the rear surface of the condenser 2 is operated. In the evaporation process, the sirocco fan 8 connected to the indoor motor 7 rotates to evaporate. Help

일반적으로 실외측에 위치한 응축기(2)는 외기의 온도조건에 따라 응축성능이 변하는 특성을 갖고 있다.In general, the condenser (2) located on the outdoor side has a characteristic that the condensation performance changes depending on the temperature conditions of the outside air.

첨부한 제2도는 실외 온도의 상승에 대한 냉매 응축 온도 변화의 실험치를 나타내는 그래프이다.2 is a graph showing an experimental value of the refrigerant condensation temperature change with respect to the increase in the outdoor temperature.

제2도에 도시한 바와 같이, 외기 온도가 상승하면 이에 비례하여 응축온도가 상승하게 되고, 응축온도의 상승은 응축압력의 상승을 가져오므로 전체적으로 냉방 사이클을 윗쪽으로 이동시키게 된다.As shown in FIG. 2, when the outside air temperature rises, the condensation temperature is increased in proportion to the increase in the outside temperature, and the increase in the condensation temperature causes the condensation pressure to increase, thereby moving the cooling cycle upward.

첨부한 제3도는 냉방 표준시와 냉방 고온시의 사이클의 이동을 나타내는 그래프이다.FIG. 3 is a graph showing the movement of the cycle at the time of cooling standard time and cooling high temperature.

제3도에 도시한 바와 같이, 외기 온도의 상승으로 인한 응축온도의 상승은 사이클을 정상적인 때의 사이클보다 윗쪽으로 이동시키고, 이와 같은 응축압력의 상승은 압축기 토출온도의 상승의 원인이 된다.As shown in FIG. 3, the increase in the condensation temperature due to the increase in the outside air temperature moves the cycle upward than the normal cycle, and such increase in the condensation pressure causes the increase in the compressor discharge temperature.

외기 온도가 표준의 조건일 때 실외 공기는 응축기(2)와 열교환을 하면서 온도가 상승하고, 실내공기는 증발기(6)와 열교환을 하면서 온도가 떨어져서 냉방하는데 사용되는 것이다.When the outside air temperature is a standard condition, the outdoor air is heated to exchange heat with the condenser 2, and the indoor air is used to cool the temperature by dropping while exchanging the heat with the evaporator 6.

이때, 냉매의 물성을 나타내는 사이클의 고온측은 항상 외부 공기의 온도보다 6∼8℃ 높아야 하며 저온측은 항상 공기의 온도보다 15℃ 정도 낮아야 한다.At this time, the high temperature side of the cycle showing the physical properties of the refrigerant should always be 6 ~ 8 ℃ higher than the temperature of the outside air and the low temperature side should always be about 15 ℃ lower than the temperature of the air.

그러나, 압축기(1)에서의 고압과 저압간의 압력차(11)는 거의 고정이 되어 있기 때문에 상기와 같이 외기 온도가 표준상태에서 고온으로 이동한다면 사이클의 고온측이 항상 외부의 공기온도 보다 6∼8℃가 높게 유지되기 위하여 사이클 전체가 윗쪽으로 이동하여야만 하고, 이와 같은 사이클의 전체적인 이동은 압축기(1)에 과도한 부하를 주게 된다.However, since the pressure difference 11 between the high pressure and the low pressure in the compressor 1 is almost fixed, if the outside air temperature moves from the standard state to the high temperature as described above, the high temperature side of the cycle is always 6 to 6 degrees higher than the outside air temperature. The entire cycle must move upwards to keep 8 ° C. high, and the overall movement of this cycle puts an excessive load on the compressor 1.

따라서, 통상 에어컨에는 상기와 같이 압축기 토출 온도의 상승으로 인해 압축기(1)에 과도한 부하가 걸리는 것을 방지할 수 있도록 전체 시스템의 운전을 정지시키는 안정장치의 일종인 OLP(over load protector)가 설치되어 있어 압축기(1)와 시스템을 보호하게 되어 있다.Therefore, in general, an air conditioner is provided with an over load protector (OLP), which is a kind of stabilizer that stops the operation of the entire system to prevent the compressor 1 from being subjected to excessive load due to the rise of the compressor discharge temperature. This protects the compressor 1 and the system.

그러나, 상기와 같은 압축기 토출 과열 방지 장치는 외기 온도가 상승하여 실내측에 위치한 사용자가 실질적으로 더 강력한 냉방을 원하게 될 때 작동하여 시스템을 계속 정지시키게 되므로, 더 강력한 냉방을 원하는 사용자의 요구에 부응할 수 없는 단점이 있다.However, the compressor discharge overheat prevention device as described above operates when the outside air temperature rises and the user located inside the room wants to provide substantially stronger cooling, and thus stops the system. There is a disadvantage that cannot be met.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 응축기 외부에 온도 감지센서를 부착하고, 일정온도 이상이 되면 작동하는 보조 열교환기를 응축기와 연결되도록 설치하여 외기 온도가 고온이 되었을 때 이 보조 열교환기가 작동하도록 함으로써 더 많은 냉매를 흘려보냄과 동시에 실외측 모터에 투입전압을 증가시켜 실외팬의 회전수를 높여 응축온도와 압력을 낮추게 되어 외기 온도가 고온인 조건에서도 압축기 보호 장치의 작동으로 인한 운전정지 없이 냉방 효과를 얻을 수 있고, 운전 소비 전력을 대폭 줄여 운전효율의 향상을 꾀할 수 있는 고온기온 대응 분리형 에어컨을 제공하는 데 그 목적이 있는 것이다.The present invention has been made in view of the above, the temperature sensor is attached to the outside of the condenser, the auxiliary heat exchanger is installed to be connected to the condenser connected to the condenser to operate when a certain temperature is above a certain temperature when the ambient air temperature becomes high temperature By operating the machine, more refrigerant flows and at the same time, the input voltage to the outdoor motor is increased to increase the rotation speed of the outdoor fan to lower the condensation temperature and pressure. It is an object of the present invention to provide a separate air conditioner for high temperature and temperature that can obtain a cooling effect without stopping and can drastically reduce the power consumption for operation.

제1도는 종래의 분리형 에어컨의 냉방 사이클을 나타내는 개략도.1 is a schematic diagram showing a cooling cycle of a conventional split air conditioner.

제2도는 실외온도에 대한 냉매의 응축 온도 변화를 나타내는 그래프.2 is a graph showing a change in the condensation temperature of the refrigerant with respect to the outdoor temperature.

제3도는 냉방표준과 냉방고온 조건일 때의 사이클 이동을 나타내는 그래프.3 is a graph showing the cycle movement under the cooling standard and cooling high temperature conditions.

제4도는 본 발명의 분리형 에어컨의 냉방 사이클을 나타내는 개략도.4 is a schematic view showing a cooling cycle of the separate air conditioner of the present invention.

제5도는 본 발명에 의한 보조 열교환기를 추가하였을 때의 효과를 나타내는 그래프.5 is a graph showing the effect of adding an auxiliary heat exchanger according to the present invention.

제6도는 본 발명을 적용한 후 냉동 사이클의 효과를 나타내는 그래프.6 is a graph showing the effect of a refrigeration cycle after applying the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 압축기 2 : 응축기1: compressor 2: condenser

2a : 온도 감지 센서 3 : 실외측 모터2a: temperature sensor 3: outdoor motor

4 : 송풍기 5 : 팽창장치4 blower 5 expansion device

6 : 증발기 7 : 실내측 모터6: evaporator 7: indoor side motor

8 : 실내측 시로코팬 9 : 어큐뮬레이터8: indoor side sirocco fan 9: accumulator

18 : 보조 열교환기 19 : 연결배관18: auxiliary heat exchanger 19: connection piping

20 : 온/오프 밸브 21 : 체크 밸브20: on / off valve 21: check valve

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 압축기에서 토출되는 냉매를 응축시키면서 실외공기와 열교환하는 응축기의 온도를 감지하는 온도감지센서와, 상기 응축기와 감압용 팽창장치를 연결하는 연결배관에 병렬로 연결되어 실외공기와 열교환가능한 보조 열교환기와, 상기 온도감지센서에 의하여 감지된 응축기의 온도가 설정온도 이상일 때 상기 보조 열교환기의 응축기측 배관을 개폐하는 온/오프밸브와, 상기 보조열교환기의 팽창장치측 배관에 설치되는 일방향 체크밸브가 구비되어 상기 응축기의 온도가 설정온도 이상일 때 응축기와 함께 보조 열교환기에서 열교환이 추가로 이뤄지도록 구성된 것을 특징으로 하는 고외기온 대응 분리형 에어컨이 제공된다.In order to achieve the object of the present invention to condense the refrigerant discharged from the compressor while condensing the outdoor air and the temperature sensing sensor for detecting the temperature of the condenser heat exchange with, and connected in parallel to the connecting pipe connecting the condenser and expansion device for decompression And an auxiliary heat exchanger capable of exchanging heat with outdoor air, an on / off valve for opening and closing a condenser side pipe of the auxiliary heat exchanger when the temperature of the condenser detected by the temperature sensor is higher than a set temperature, and an expansion device of the auxiliary heat exchanger. The one-way check valve is provided in the side pipe is provided with a high temperature resistant separate type air conditioner, characterized in that the heat exchange is further performed in the auxiliary heat exchanger together with the condenser when the temperature of the condenser is higher than the set temperature.

이하, 본 발명의 고외기온 대응 분리형 에어컨을 첨부한 도면에 도시한 실시예에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail with reference to the embodiment shown in the accompanying drawings, the air conditioning detachable air conditioner of the present invention as follows.

첨부한 제4도는 본 발명에 따른 고외기온 대응 분리형 에어컨의 냉방 사이클을 나타내는 개략도이다.4 is a schematic view showing a cooling cycle of the separate air conditioner for high temperature according to the present invention.

본 발명의 고외기온 대응 분리형 에어컨은 실외공기와 열교환을 하는 응축기(2)의 외부 일측에 온도 감지 센서(2a)를 부착하고, 응축기(2)와 팽창장치(5) 사이에 상기 온도 감지 센서의 감지(2a)에 따라 일정온도 이상이 되면 작동되는 보조 열교환기(18)를 설치하는 것으로 이루어진다.The detachable air conditioner corresponding to the outdoor temperature of the present invention attaches a temperature sensor 2a to an outer side of the condenser 2 that exchanges heat with outdoor air, and between the condenser 2 and the expansion device 5 of the temperature sensor. According to the detection (2a) consists of installing the auxiliary heat exchanger 18 that is operated when the predetermined temperature or more.

상기 보조 열교환기(18)는 응축기(2)와 팽창장치(5)를 연결하는 연결배관(19)과 병렬로 연결된다.The auxiliary heat exchanger 18 is connected in parallel with a connecting pipe 19 connecting the condenser 2 and the expansion device 5.

상기 보조 열교환기(18)의 응축기(2)와 연결되는 일측은 냉매의 흐름을 제어하는 온/오프 밸브(20)가 설치되고, 그 타측으로 팽창장치(5)와 연결되는 부위는 일방향 밸브인 체크 밸브(21)가 설치된다.One side of the auxiliary heat exchanger 18 connected to the condenser 2 is provided with an on / off valve 20 for controlling the flow of the refrigerant, and the other side is a one-way valve connected to the expansion device 5. The check valve 21 is installed.

상기한 바와 같은 본 발명의 고외기온 대응 분리형 에어컨의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the separate air-conditioning-type separate air conditioner of the present invention as described above are as follows.

실외 온도가 보통일 때는 온/오프 밸브(20)에 전원이 차단되어 온/오프 밸브(20)가 오프 상태로 되고, 이에 따라 응축기(2)와 보조 열교환기(18)의 연결이 차단된다.When the outdoor temperature is normal, the power is cut off to the on / off valve 20 so that the on / off valve 20 is turned off, whereby the connection between the condenser 2 and the auxiliary heat exchanger 18 is cut off.

이때, 냉매는 압축기(1)에서 나온 고온고압의 냉매는 응축기(2)를 통과하고, 응축기(2)에서 팽창장치(5)를 거쳐 증발기(6)에서 냉방기능을 수행한 후 다시 압축기(1)로 들어가는 종래 사이클에서와 같은 순환을 하게 되는 것이다.At this time, the refrigerant is a high temperature and high pressure refrigerant from the compressor (1) passes through the condenser (2), through the expansion device (5) in the condenser (2) performs a cooling function in the evaporator (6) and then again the compressor (1) The cycle is the same as in the conventional cycle.

실외 온도가 보통일 때 실외측 모터(3)에 의한 송풍기(4)의 회전수는 보통으로 설정하여 운전한다.When the outdoor temperature is normal, the rotation speed of the blower 4 by the outdoor side motor 3 is set to normal to operate.

실외 온도가 상승하여 응축기(2)의 외부에 부착된 온도 감지 센서(2a)의 감지 온도가 43℃ 이상이 되면 상기 온/오프 밸브(20)에 전원이 투입되어 온/오프 밸브(20)가 개방되고, 이에 따라 응축기(2)와 보조 열교환기(18)가 연결된다.When the outdoor temperature rises and the sensing temperature of the temperature sensor 2a attached to the outside of the condenser 2 becomes 43 ° C. or higher, power is supplied to the on / off valve 20 to turn on / off the valve 20. Open, whereby the condenser 2 and the auxiliary heat exchanger 18 are connected.

상기와 같이, 실외 온도의 상승에 따라 온/오프 밸브(20)가 열려 응축기(2)와 보조 열교환기(18)가 연결되면 냉매는 종래의 연결배관(19)을 통해 팽창장치(5)로 흐르는 것과 동시에 상기 온/오프 밸브(20)를 통해서 별도의 보조 열교환기(18)로 들어가게 된다.As described above, when the on / off valve 20 is opened as the outdoor temperature is increased, the condenser 2 and the auxiliary heat exchanger 18 are connected to the expansion device 5 through the conventional connecting pipe 19. As it flows, it enters a separate auxiliary heat exchanger 18 through the on / off valve 20.

이때, 보조 열교환기(18)로 유입된 냉매는 추가로 열교환을 실행하고 체크 밸브(21)를 지나 팽창장치(5)로 들어가게 되는 것이다.At this time, the refrigerant introduced into the auxiliary heat exchanger 18 additionally performs heat exchange and enters the expansion device 5 through the check valve 21.

상기 체크 밸브(21)는 일방향으로의 흐름만을 가능하게 하는 밸브이므로 냉매는 응축기(2)에서 보조 열교환기(18)를 거쳐 팽창장치(5)로 가는 흐름만이 가능하게 된다.Since the check valve 21 is a valve that enables flow in only one direction, the refrigerant can only flow from the condenser 2 to the expansion device 5 through the auxiliary heat exchanger 18.

또한, 다시 외기 온도가 하강하여 보조 열교환기(18)의 사용이 불필요할 때는 온/오프 밸브(20)에 전원을 차단하여 종래의 사이클을 반복하게 한다.In addition, when the outside air temperature is lowered again so that the use of the auxiliary heat exchanger 18 is unnecessary, the on / off valve 20 is cut off to repeat the conventional cycle.

또한, 상기와 같이 보조 열교환기(18)가 작동되면 이와 동시에 실외측 모터(3)에 투입전압을 증가시켜 송풍기(4)의 회전수를 ‘보통’에서 ‘강’으로 증가시킨다.In addition, when the auxiliary heat exchanger 18 is operated as described above, the input voltage to the outdoor motor 3 is increased at the same time to increase the rotational speed of the blower 4 from 'normal' to 'strong'.

상기와 같은 송풍기(4)의 회전수를 높여 고풍량 운전을 하면 응축기(2)에서의 열교환이 더욱 활발하게 이루어질 수 있는 것이다.By increasing the rotational speed of the blower (4) as described above, if the high air volume operation is performed, heat exchange in the condenser (2) can be made more active.

첨부한 제5도는 보조 열교환기를 추가 하여 단(step)이 증가하였을 때 응축온도의 변화를 나타내는 그래프로서, 본 발명에 따라 보조 열교환기(18)와 응축기(2)를 같이 사용하게 되면 응축온도가 현저히 낮아지는 것을 알 수 있다.5 is a graph showing a change in the condensation temperature when the step is increased by adding an auxiliary heat exchanger. When the auxiliary heat exchanger 18 and the condenser 2 are used together according to the present invention, the condensation temperature is increased. It can be seen that it is significantly lower.

제6도는 본 발명에 따른 보조 열교환기를 적용한 후 냉동 사이클의 효과를 나타내는 그래프이다.6 is a graph showing the effect of the refrigeration cycle after applying the auxiliary heat exchanger according to the present invention.

제6도에서 보는 바와 같이, 본 발명의 보조 열교환기(18)를 설치한 후의 냉동사이클은 그 토출 온도와 압력이 종래의 사이클에서의 토출 온도와 압력보다 현저히 낮아진다.As shown in FIG. 6, in the refrigeration cycle after installing the auxiliary heat exchanger 18 of the present invention, the discharge temperature and pressure thereof are significantly lower than the discharge temperature and pressure in the conventional cycle.

따라서, 압축기의 토출 압력 상승을 방지하게 되어 실의 온도가 고온의 조건에서도 압축기의 보호 장치의 작동으로 인한 시스템의 운전을 정지시키지 않음으로써 뛰어난 냉방의 효과를 얻을 수 있다.Therefore, it is possible to prevent the discharge pressure of the compressor from rising, so that even when the seal temperature is high, the excellent cooling effect can be obtained by not stopping the operation of the system due to the operation of the compressor protection device.

또한, 고·저압차에 의해 결정되는 운전 소비 전력을 대폭 줄여 운전효율을 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to significantly reduce the operation power consumption determined by the high and low pressure difference, thereby improving the driving efficiency.

Claims (1)

압축기에서 토출되는 냉매를 응축시키면서 실외공기와 열교환하는 응축기의 온도를 감지하는 온도감지센서와, 상기 응축기와 감압용 팽창장치를 연결하는 연결배관에 병렬로 연결되어 실외공기와 열교환가능한 보조 열교환기와, 상기 온도감지센서에 의하여 감지된 응축기의 온도가 설정온도 이상일 때 상기 보조 열교환기의 응축기측 배관을 개폐하는 온/오프밸브와, 상기 보조열교환기의 팽창장치측 배관에 설치되는 일방향 체크밸브가 구비되어 상기 응축기의 온도가 설정온도 이상일 때 응축기와 함께 보조 열교환기에서 열교환이 추가로 이뤄지도록 구성된 것을 특징으로 하는 고외기온 대응 분리형 에어컨.A secondary heat exchanger capable of heat-exchanging with the outdoor air by being connected in parallel with a temperature sensor for sensing the temperature of the condenser heat-exchanging with the outdoor air while condensing the refrigerant discharged from the compressor, and a connection pipe connecting the condenser and the expansion device for depressurization; On / off valve for opening and closing the condenser side pipe of the auxiliary heat exchanger when the temperature of the condenser detected by the temperature sensor is above the set temperature, and a one-way check valve is installed on the expansion device side pipe of the auxiliary heat exchanger When the temperature of the condenser is higher than the set temperature, the heat exchanger is characterized in that the heat exchange is configured to be further performed in the auxiliary heat exchanger with the condenser.
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