KR100418557B1 - The method and apparatus for heating and unheated system - Google Patents

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KR100418557B1 KR10-2001-0017620A KR20010017620A KR100418557B1 KR 100418557 B1 KR100418557 B1 KR 100418557B1 KR 20010017620 A KR20010017620 A KR 20010017620A KR 100418557 B1 KR100418557 B1 KR 100418557B1
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Abstract

본 발명은 크게 실외기(A)와 실내기(C)로 구분, 구성되어 있으며, 냉난방시 주요 구성 기기로, 실외기는 중온고압의 액체냉매를 단열 팽창시켜 저온저압의 액체냉매로 변화시키는 1단 고압팽창밸브(D1) 및 2단 저압팽창밸브(D2)와, 상기 2단저압팽창밸브(D2)와 압축기(B)에서 이송된 냉매를 증발 또는 응축하여, 흡수 또는 방출되는 잠열로 냉매를 기체 또는 액체로 상변화시키는 실외열교환기(A)와 열교환기(A, C)를 통과한 냉매 기체를 압축시켜 고온고압의 기체로 변화시키는 압축기(B)로 구성되어 있으며, 실내기는 2단저압팽창밸브(D3)와, 상기 2단저압팽창밸브(D3) 또는 상기 압축기(B)에서 이송된 냉매를 증발 또는 응축시켜 잠열을 실내에 제공 또는 빼앗는 실내 열교환기(C)로 구성되었으며, 또한 난방시, 실외기 열교환기(A)를 포함한 압축기(B) 입구 까지의 냉매배관을 전기 열선 또는 전기 히팅 배관처리했으며, 상기 실외기 압축기(B)를 나온 일부 고온고압의 기체 냉매 By-Pass 관을 복합하여 구성한 고효율 냉난방기와 그를 이용한 냉, 난방방법에 관한 것이다.The present invention is largely divided into the outdoor unit (A) and the indoor unit (C), consisting of, the main components of the heating and cooling, the outdoor unit is a one-stage high-pressure expansion to adiabatic expansion and expansion of the liquid refrigerant of medium temperature and high pressure to a low temperature low pressure liquid refrigerant The refrigerant is transferred to the gas or liquid by latent heat absorbed or discharged by evaporating or condensing the refrigerant transferred from the valve D1 and the two-stage low pressure expansion valve D2 and the two-stage low pressure expansion valve D2 and the compressor B. It consists of an outdoor heat exchanger (A) to change the phase of the furnace and a compressor (B) to compress the refrigerant gas passing through the heat exchangers (A, C) into a gas of high temperature and high pressure, and the indoor unit is a two-stage low pressure expansion valve ( D3) and an indoor heat exchanger (C) which provides or takes away the latent heat to the room by evaporating or condensing the refrigerant transferred from the two-stage low pressure expansion valve (D3) or the compressor (B). To the inlet of compressor (B) with heat exchanger (A) Was treated every pipe electric heating coil or electric heating pipes, to a high efficiency Cooling & Heating and cooling and heating method using the same is configured to composite the gas refrigerant By-Pass pipe of the high-temperature high-pressure portion from the outdoor compressor (B).

Description

고효율 냉난방기 및 그를 이용한 냉, 난방방법{The method and apparatus for heating and unheated system}High efficiency air conditioner and cooling and heating method using the same {The method and apparatus for heating and unheated system}

본 발명은 난방기와 냉방기가 혼합된 고효율 냉난방기 및 그를 이용한 냉, 난방방법에 관한 것으로서, 간단히 설명하면, 냉난방운전 중 순환되는 냉매의 압력과 온도를 최적의 상태로 변화시켜 정상적인 냉난방운전을 가능케 하기 위한 난방기와 냉방기가 혼합된 고효율 냉난방기 및 그를 이용한 냉, 난방방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high-efficiency air conditioner mixed with a heater and an air conditioner, and a cooling and heating method using the same. In brief, the present invention provides a method for enabling a normal air conditioning operation by changing a pressure and a temperature of a refrigerant circulated during an air conditioning operation to an optimal state. The present invention relates to a high efficiency air conditioner in which a heater and an air conditioner are mixed, and a cooling and heating method using the same.

현재까지 냉매를 직접 이용한 냉난방기에 있어 기존(국내ㆍ외)의 히트펌프 냉난방 방식에는 전기 이용 압축기 구동방식(정속형, pole change형, 인버터형)과 가스, 경유 및 등유 등을 연료로 하는 엔진구동형 압축방식이 출시되어 사용되고 있다.Up to now, the existing (domestic and foreign) heat pump air-conditioning method in the air-conditioning unit using refrigerant directly, and the engine driving system using gas, diesel, and kerosene as the fuel driving method (electric constant speed type, pole change type, inverter type) using electricity Type compression method has been released and used.

국내등록특허공보 등록번호 제248719호에는 냉매를 압축하여 실내측 열교환기를 포함하는 냉매싸이클에 냉매를 강제 순환시키는 압축기와, 사방변과, 팽창변과, 수액기와, 액 분리기와, 상기 수액기와 액 분리기를 연결하는 바이패스 배관과, 상기 바이패스 배관에 설치된 냉매제어수단과 히터로 구성된 냉난방기 싸이클이 공개되어 있으며,Korean Patent Publication No. 248719 discloses a compressor for compressing a refrigerant and forcibly circulating the refrigerant in a refrigerant cycle including an indoor heat exchanger, a four-sided side, an expansion side, a receiver, a liquid separator, the receiver and a liquid separator. The air-conditioner cycle is composed of a bypass pipe for connecting the, and a refrigerant control means and a heater installed in the bypass pipe,

국내공개특허공보 공개번호 제99-14403호에는 제1실린더의 흡기구가 어배퍼레이터에 연결되고 제1실린더의 배기구는 제2실린더의 흡기구에 연결되며 제2실린더의 배기구는 컨덴서에 연결되는 방식으로 서로 연통되면서 점진적으로 감소되는 압축실 체적을 갖게되어 냉매를 다단계적으로 압축시키는 냉방기 또는 냉동기용 컴프레서가 기재되어 있고,In Korean Laid-Open Patent Publication No. 99-14403, the inlet port of the first cylinder is connected to the aerator, the exhaust port of the first cylinder is connected to the inlet port of the second cylinder, and the exhaust port of the second cylinder is connected to the condenser. There is described a compressor for a cooler or a freezer, which has a compression chamber volume gradually decreasing in communication with each other and compresses a refrigerant in multiple stages.

동 공보 공개번호 제98-24625호에는 요지온도경사형 다단냉각기에 있어서, 연직상방으로 개구를 가지고, 한제를 수납하며, 소정공간을 가지는 2중벽에 의하여 구성되고 외부냉각통에서 제1의 냉각공정이 이루어지며, 상기 외부냉각통 내의 실질적인 동축상에 설치된 수직관로에서 제2의 냉각공정이 이루어지고, 상기 수직관로에 관통된 내부냉각통에서 제3의 냉각공정이 이루어지는 온도경사형 다단냉각기가 공개되어 있으며,Publication No. 98-24625 discloses a first cooling process in an external cooling cylinder, consisting of a double wall having an opening vertically, accommodating a Chinese medicine, and having a predetermined space in an essential temperature gradient multistage chiller. And a second cooling process is performed in a vertical pipe installed on a substantially coaxial shaft in the outer cooling cylinder, and a third cooling process is performed in a third cooling process in the inner cooling cylinder penetrating the vertical pipe. It is

국내공개특허공보 공개번호 제2000-24793호에는 실외기가 없는 냉난방기의 경우 (일명: 창문형이며,정속형 ON/OFF착탈식)모세관을 통과하여 압축기로 흡입되는 저압축 라인에 전기가열선 또는 응축기에서 응축기 팬에 의하여 발생한 응측열풍, 또는 응축기를 구성하는 고압측 라인에서 분기되어 연장되는 고압라인을 압축기에 연결되는 저압축라인의 외주를 회류하여 열교환이 이루어지도록 하여 냉매가스의 과냉각을 방지하는 실외기가 없는 냉난방기의 저압 냉매 온도상승장치가 기재되어 있고,In Korean Patent Application Publication No. 2000-24793, an air conditioner without an outdoor unit (aka: window type, constant speed ON / OFF detachable type) passes through a capillary and is sucked into the compressor by an electric heating wire or a condenser in a low compression line. There is no outdoor unit that prevents supercooling of refrigerant gas by returning heat from the condensation hot air generated by the fan or the high pressure line branching from the high pressure side line constituting the condenser to the outer periphery of the low compression line connected to the compressor. Low pressure refrigerant temperature riser of the air conditioner is described,

국내등록실용신안공보 등록번호 제130652호에는 열파이프의 냉난방기 내부측 외부에 흡수액 및 응축냉매를 접촉시킨 증발부와, 반대측을 냉난방기 밖으로 연결하여 공기를 이용하여 흡수열 및 응축열을 냉각시키는 작동매체가 봉입된 열파이프를 냉난방기 측면으로부터 삽입하고 냉난방기에 삽입되지 않은 열파이프 외측에 접촉 면적이 넓도록 냉각핀을 배설하고, 상기 냉각핀과 옆파이프를 흡입되는 냉각 공기로 냉각시키는 열 파이프를 이용한 소형 흡수식 냉난방기가 공개되어 있으며,The Korean Utility Model Registration No. 130652 has an evaporation unit in which an absorption liquid and a condensation refrigerant contact the inside and outside of a heating and cooling unit of a heat pipe, and an operating medium for connecting the opposite side out of the cooling and heating unit to cool the absorption heat and the condensation heat using air. Compact absorption type using heat pipe which inserts enclosed heat pipe from the air conditioner side and arranges the cooling fin so as to have a wide contact area outside the heat pipe not inserted in air conditioner, and cools the cooling fin and the side pipe with suctioned cooling air. The air conditioner is open to the public,

동 공보 공개번호 제2000-32356호에는 하나의 콤프레서를 사용하고, 제1, 제2, 3냉매를 포함하는 혼합냉매를 순차적으로 증발시켜 증발기에서 제3냉매의 증발에 의해 초저온을 발생시키며, 증발된 기화가스는 다시 콤프레서로 회수하는 초저온 다단 냉동장치가 기재되어 있으나,In Publication No. 2000-32356, one compressor is used, and the mixed refrigerant including the first, second and third refrigerants is sequentially evaporated to generate ultra low temperature by evaporation of the third refrigerant in the evaporator. The vaporized gas is described as a cryogenic multi-stage refrigeration unit to recover the compressor again,

상기와 같은 종래의 기술들과 현재 출시된 제품은 난방 운전시 외기 온도가 점점 낮아지면 외기로부터 흡수하는 열량이 적어져 주로 압축기의 압축열에 의존하게 되고, 결국 난방부하(주로 압축기)가 커져(압축기의 고통전담) 에너지(전기, 가스, 유류 등)소모가 많아지고, 전기구동압축방식의 경우 정속형은(220V, 1Φ,60HZ) 0℃~-3℃부근에서, pole change(220V, 1Φ,60HZ)형은 -2℃ ~ -4℃부근에서, 인버터형 (220V 또는 380V, 3Φ, 30HZ~130HZ)은 -10℃ 부근에서 압축기에 과부하 [일부 액체 상태의 냉매(저온저압의 기체와 액체)가 압축기에 유입]가 걸려 효율이 급격히 떨어지고, 외기 온도가 점점 더 하강하면 압축기가 위험상태에 이르며, 가스 및 유류 엔진구동 압축방식의 경우 외기 온도 -15℃부근에서 압축기에 과부하가 걸리고 -20℃부근에서는 위험한 상태(외기온도 저하 시 전기 인버터형과 동일상태)에 도달한다.Such conventional technologies and products currently on the market have a small amount of heat absorbed from the outside air when the outside air temperature gradually decreases during the heating operation, and mainly depends on the heat of compression of the compressor, and eventually the heating load (mainly the compressor) becomes large (compressor). Dedicated to pain) Consumption of energy (electricity, gas, oil, etc.) increases, and in the case of electric drive compression method, constant speed type (220V, 1Φ, 60HZ) is near 0 ℃ ~ -3 ℃, and pole change (220V, 1Φ, 60HZ) type -2 ℃ ~ -4 ℃, inverter type (220V or 380V, 3Φ, 30HZ ~ 130HZ) overload the compressor near -10 ℃ [Refrigerant in some liquid state (low temperature low pressure gas and liquid) Inflow into the compressor], the efficiency drops sharply, and if the outside temperature is gradually lowered, the compressor is in a dangerous state, and in the case of gas and oil engine driven compression, the compressor is overloaded and near -20 ° C near -15 ° C. Dangerous condition in the vicinity In the same state as the electric inverter type.

또한 난방 운전시 외기온도가 0℃ ~ -5℃ 부근에서 빈번히 실외기 열교환기 증발부에 서리가 발생(저온의 냉매 증발부와 외기의 접촉으로 인한 결로현상으로 발생하는 수증기가 얼어 붙음)하며, 흡수되는 잠열을 막아, 이를 제거하는 제상운전이 별도 필요하다.In addition, the frost occurs frequently in the outdoor unit heat exchanger evaporator when the outside air temperature is around 0 ℃ ~ -5 ℃ during the heating operation (water vapor generated by condensation due to the contact of the low temperature refrigerant evaporator with the outside air freezes). It is necessary to separate the defrosting operation to prevent latent heat from being removed.

이를 위해, 전기구동 압축방식의 경우, 압축기를 나온 고온고압 상태의 기체 냉매관 일부를 바이패스(By-pass) 하여 실외기 열교환기 증발부 밑을 통과하여 방출되는 응축잠열로 서리를 제거한 후, 액분리기(Accumulator)에 연결하였으나, 액분리기쪽과의 냉매압력 및 온도차이 때문에 제상운전목적을 달성 후 본(main) 운전을 위해 제상운전을 중단하여야 하며, 본(main)운전과 제상운전을 동시에 병행하여 운전을 할 수 없고, 착 운전시 또는 본(main)운전 중 빈번이 반복하여 5-10분 정도 별도로 본(main)운전을 중단하고 제상운전을 행하여야하는 단점이 있어 왔으며,To this end, in the case of the electric drive compression method, by bypassing a portion of the gas refrigerant tube of the high temperature and high pressure state exiting the compressor (by-pass) to remove frost by the latent heat of condensation discharged through the evaporator of the outdoor unit heat exchanger, Although it is connected to an accumulator, the defrosting operation must be stopped for the main operation after achieving the purpose of defrosting due to the refrigerant pressure and temperature difference between the liquid separator and the main operation and the defrosting operation simultaneously. There is a drawback that it is impossible to operate the vehicle, and the main operation must be stopped and defrosting is performed separately for 5-10 minutes during repeated operation or during the main operation.

가스 엔진구동 압축방식의 경우는 고온의 가스엔진배열(배기가스, 냉각수열)을 By-pass하여 실외기 열교환기 증발부를 통과시켜 서리도 제거하고, 흡수잠열도 공급하며, 훌륭히 사용하고 있으나 -15℃ 부근에서부터는 효율이 급격히 저하되는 문제점(외기온도 저하시 냉매의 상변화가 확실하게 되지 않아 불안전하기 때문에)이 있어 왔다.In the case of gas engine driving compression system, it bypasses high temperature gas engine array (exhaust gas, cooling water heat) and passes through the outdoor unit heat exchanger evaporator to remove frost, supply latent absorption heat, and use it well -15 ℃ From the vicinity, there has been a problem that the efficiency drops rapidly (because the phase change of the refrigerant is unstable at the time of the decrease in the outside air temperature, which is unsafe).

또한 최근에는 디지털 회로를 이용한 Drive Control unit를 채택한 전기인버터형 냉난방기와 가스엔진 구동형 냉난방기는 외기온도 및 실내온도 변화에 따른 운전부하 증감의 조절을 자동제어기술로 전기, 가스 등 에너지 소모를 최소화하면서 냉난방 운전하여 냉난방효과도 높이고, 기기의 수명을 연장시켜 왔으나, 난방시 위의 한계를 극복하지 못하여 겨울철 외기온도가 낮과 밤 영하(0℃)를 지나 -10℃ 밑으로 빈번이 떨어지는 (2000년 12월, 2001년 1~2월의 경우 서울 최저온도 -23℃)우리 나라의 경우, 난방운전이 중단되는 등 결함이 노출되어 사용에 곤란한 문제점이 있어 왔다.Recently, the electric inverter type air conditioner and gas engine driven air conditioner adopting a drive control unit using a digital circuit minimizes energy consumption such as electricity and gas with automatic control technology to control the increase and decrease of the driving load according to the change of the outside temperature and the room temperature. In addition to heating and heating, the heating and cooling effect has been increased, and the life of the equipment has been extended.However, the outside air temperature in the winter falls below -10 ℃ after day and night below zero (0 ℃) due to failure to overcome the above limitations during heating (2000). In December and January 2001, the lowest temperature in Seoul is -23 ℃. In Korea, there have been problems in use due to the exposure of defects such as the interruption of heating operation.

냉방 운전시에는 저온측인 실내온도가 영상(대부분 18℃이상)에서 작동되므로 대기압 상태(1Kg/㎠)에서 온도 -40℃~-44℃ 부근에서 기화되는 냉매(R22, R407C 기준)특성상 저온측에서 열을 빼앗아 고온측에 버리는 데 있어서, 저온측 온도가 냉매의 상변화 한계치 위에 항상 있으므로, 저온측으로부터 열을 많이 흡수하여 압축기에서 전담하는 압축 부하가 적어 종래의 기술들은 큰 문제점 없이 발전되어 현재까지 운용되고 있다.During the cooling operation, the low temperature side is operated at the image (mostly 18 ℃ or higher), so the refrigerant evaporates near -40 ℃ ~ -44 ℃ at atmospheric pressure (1Kg / ㎠). Since the low temperature is always above the phase change limit of the refrigerant in the heat extraction from the high temperature side and the high temperature side is removed, conventional compressors have been developed without major problems because they absorb a lot of heat from the low temperature side and have a small compression load dedicated to the compressor. It is operating until.

그러나 실제 냉방시 실내의 설정온도에 도달하는 냉방속도에는 한계가 있고 실내 최저저온 설정온도에도 냉방부하가 커지는 문제로 인한 한계가 있으며, 실내온도 과냉각시 압축기에 부하가 증가하고, 운전 소비에너지도 크게 증가하는 등 운전효율과 냉방속도에 있어 한계가 있는 단점이 있어왔다.However, there is a limit to the cooling speed that reaches the set temperature of the room at the time of actual cooling, and there is a limit due to the increase of the cooling load even at the low temperature set temperature of the room. There have been limitations in operating efficiency and cooling speed such as increase.

이를 개선하기 위해, 난방시는 외기온도 하강시 상기 증발과정(A)에서 보다 많은 열을 공급하고 서리도 제거하기 위해 증발부(A) 및 증발부(A)와, 압축기(B)사이의 냉매라인을 전기열선 및 열 배관 처리하는 방법과 압축기(B)출구의 고온고압 냉매가스를 일부 By-Pass하여 증발부(A)밑을 통과하게 한 후 액분리기(6)로 연결한 기존의 제상운전용 냉매관을 액분리기(6)로 연결하지 않고 1단고압팽창밸브(D1) 전 단계의 Main 냉매관에 연결시키는 방법을 기출원(출원번호:10-2001-14021)한 바 있다.In order to improve this, during heating, the coolant between the evaporator (A) and the evaporator (A) and the compressor (B) to supply more heat and remove frost in the evaporation process (A) when the outside temperature is lowered. The existing defrost cloud connected to the electric heating line and the heat piping process and part of the high temperature and high pressure refrigerant gas at the exit of the compressor (B) by passing through the evaporator (A) and then connected to the liquid separator (6). Previously, a method of connecting a dedicated refrigerant pipe to the main refrigerant pipe in the first stage of the first stage high pressure expansion valve (D1) without connecting the liquid refrigerant tube 6 has been filed (application number: 10-2001-14021).

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 난방운전시 외기 온도 -30℃ 이하에서도 정상운전 되며, 전기인버형 Type의 경우 저주파(30HZ~90HZ)범위 에서, 가스 및 유류엔진 type의 경우 낮은 회전수(rpm) 범위에서 경제 운전하며, 냉방시에도 경제운전과 동시에 실내의 설정온도 도달속도를 빠르게 하고 최저 설정온도 한계범위도 넓혀, 냉난방시 모두 빠른 속도로 실내 설정온도에 도달 후 곧바로 기존의 인버터(디지털)회로를 이용한 저속운전으로 전환케하여 냉, 난방 동시 에너지를 대폭 절약하고, 쾌속 냉난방하는 냉방기와 난방기가 혼합된 고효율 냉난방기 및 그를 이용한 냉, 난방방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.In order to solve the above problems, the present invention is operated normally even under the ambient temperature -30 ℃ during heating operation, low frequency (30HZ ~ 90HZ) in the case of the electric inverter type, low rotation in the case of gas and oil engine type Economical operation in the range of rpm, economical operation at the same time, and at the same time, the speed of reaching the indoor set temperature is increased and the limit of the minimum set temperature limit is widened. It is an object of the present invention to provide a high-efficiency air conditioner and a method of cooling and heating using a cooler and a heater that are rapidly cooled and heated by switching to low speed operation using a (digital) circuit, thereby greatly saving energy simultaneously.

도1 종래의 냉난방기 난방싸이클 흐름도1 is a flow chart of a conventional air conditioner heating cycle

도2 종래의 냉난방기 냉방싸이클 흐름도2 is a flow chart of a conventional air conditioner air conditioning cycle

도3 본 발명의 고효율 난방싸이클 흐름도3 is a high efficiency heating cycle flow chart of the present invention

도4 본 발명의 고효율냉방싸이클 흐름도4 is a high efficiency cooling cycle flow chart of the present invention

도5 본 발명의 고효율 냉난방기 전기이용 인버터 히트펌프 싸이클 구성도5 is a block diagram of an inverter heat pump cycle using the high efficiency air conditioner of the present invention

도6 본 발명의 고효율 냉난방기 가스 및 경유, 등유엔진 히트Figure 6 high-efficiency air-conditioner gas and diesel, kerosene engine heat of the present invention

펌프싸이클 구성도Pump Cycle Diagram

도7 실외기 증발부를 포함한 압축기 입구사이의 배관 히팅코일 처리 상세도7 is a detailed view of piping heating coil processing between compressor inlets including the outdoor unit evaporator.

도8 실외기 증발부와 압축기 입구사이의 전기히팅 파이프배관 상세도8 is a detailed view of the electric heating pipe piping between the outdoor unit evaporator and the compressor inlet

도9 본 발명의 다단팽창밸브 배관 상세 구성도9 is a detailed configuration diagram of the multi-stage expansion valve piping of the present invention

도10 냉난방시의 랭킨싸이클 기본선도Fig. 10 Basic diagram of Rankine cycle in heating and cooling

도11 본 발명의 난방시 랭킨싸이클 T-S 선도Figure 11 Rankine cycle T-S diagram when heating of the present invention

도12 본 발명의 난방시의 랭킨싸이클 P-h 선도Fig. 12 Rankine cycle P-h diagram at the time of heating of this invention

도13 본 발명의 냉방시 랭킨싸이클 T-S 선도Figure 13 Rankine cycle T-S diagram at the time of cooling of the present invention

도14 본 발명의 냉방시 랭킨싸이클 P-h 선도Figure 14 Rankine cycle P-h diagram at the time of cooling of the present invention

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

드라이브제어 유니트(1), 전자팽창밸브(2,2',2''), 냉매보충리시버탱크 (3), 과냉각기(4), 실외열교환기(5), 액분리기(6), 온도센서(8,13,15,16), 사방밸브(7), 인버터압축기 (9), 실내열교환기(10), 실내온도센서(11), 실외온도센서 (12), 소음기(14), 압축기구동엔진(17), 알루미늄핀(20), 전기코일(21), 보온덮개 (22), 히팅관(23), 제1 및 제2 분기관(25,26), 실외기증발(응축)부(A), 압축기(B), 실내기응축(증발)부(C), 다단팽창부(D1,D2,D3), 삼방밸브(a,b,c,d), 2단저압팽창밸브(D2,D3), 1단고압팽창밸브(D1),Drive control unit (1), electronic expansion valve (2, 2 ', 2' '), refrigerant filler receiver tank (3), supercooler (4), outdoor heat exchanger (5), liquid separator (6), temperature sensor (8,13,15,16), Four-way valve (7), Inverter compressor (9), Indoor heat exchanger (10), Indoor temperature sensor (11), Outdoor temperature sensor (12), Silencer (14), Compressor drive Engine 17, aluminum fin 20, electric coil 21, heat insulating cover 22, heating pipe 23, the first and second branch pipes (25, 26), outdoor vaporization (condensation) part (A ), Compressor (B), indoor condensation (evaporation) section (C), multistage expansion (D1, D2, D3), three-way valve (a, b, c, d), two-stage low pressure expansion valve (D2, D3) , Single stage high pressure expansion valve (D1),

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 모두 실외기와 실내기로 구분 구성되어 있으며, 냉난방겸용시의 주요구성은,In order to achieve the above object, the present invention is all composed of an outdoor unit and an indoor unit, the main configuration of the combined heating and cooling,

1. 상기 실외기는 중온고압의 액체냉매를 단열팽창시켜 저온저압의 액체냉매로변화시키는 도9의 1단고압팽창밸브(D1) 및 삼방밸브(a,b)를 이용한 (가)측 2단저압팽창밸브(D2)와, 상기 2단저압팽창밸브(D2)와 압축기(B)에서 이송된 냉매를 증발 또는 응축하여, 흡수 또는 방출되는 잠열로 냉매를 기체 또는 액체로 상변화시키는 실외기증발(응축)부(A)와, 상기 실외기증발(응축)부(A) 및 실내기응축(증발)부(C)를 통과한 냉매기체를 압축하여 고온고압의 기체로 변화시키는 압축기(B)와 상기 압축기(B)를 나온 고온고압의 냉매기체를 냉방 또는 난방운전으로 운전방향을 전환케 하는 사방밸브(7)로 구성되었으며,1. The outdoor unit uses the (A) side two-stage low pressure using the one-stage high-pressure expansion valve (D1) and the three-way valve (a, b) of FIG. 9 to adiabaticly expand the medium-temperature and high-pressure liquid refrigerant to a low-temperature low-pressure liquid refrigerant. Evaporation or condensation of the expansion valve (D2) and the refrigerant transferred from the two-stage low pressure expansion valve (D2) and the compressor (B) to evaporate or condense the outdoor air to condense the refrigerant into gas or liquid (condensation). Compressor (B) and the compressor (B) for compressing the refrigerant gas passing through the unit (A), the outdoor air evaporation (condensation) unit (A) and the indoor air condensation (evaporation) unit (C) to a gas of high temperature and high pressure ( It consists of a four-way valve (7) for switching the operation direction of the high-temperature and high-pressure refrigerant gas from B) by cooling or heating operation,

상기 실내기는 도9의 삼방밸브(c,d)를 이용한 (나)측 2단저압팽창밸브(D3)와, 상기 압축기(B)와 상기 2단저압팽창밸브(D3)에서 이송된 냉매를 응축 또는 증발시켜 잠열을 실내에 제공 또는 흡수하는 실내기응축(증발)부(C)로 구성되어 있으며, 상기 2단저압팽창밸브 (D3)는 하나(One)의 냉난방싸이클에서 실내기가 2대 이상의 멀티형 type이면 각각의 실내기, 실내기 입구 또는 분기점 전의 main관에 설치 구성되고,The indoor unit condenses the refrigerant transferred from the (b) side two-stage low pressure expansion valve D3 using the three-way valves c and d of FIG. 9, and the compressor B and the two-stage low pressure expansion valve D3. Or it consists of an indoor air condensation (evaporation) part (C) to provide or absorb latent heat to the room by the evaporation, the two-stage low-pressure expansion valve (D3) is a multi-type of two or more indoor units in one (1) air-conditioning cycle If it is installed in each indoor unit, the indoor unit entrance or the main pipe before the branch point,

상기 증발 및 응축부 면적을 10~20% 증대시킨 실외기증발(응축)부 및 실내기응축(증발)부(A,C)와, 난방시에만 사용되는[실외기열교환기(A)포함한 압축기(B)입구까지의 냉매 배관에 감거나 파이프 속에 내장시켜 제상작용도 하고, 열도 공급하는] 전기히팅코일(21) 및 히팅관(23)과, 압축부(B)를 나온 고온고압의 기체냉매관 일부를 분기(바이패스관을 연장)시켜 상기 증발부(A)의 증발기의 하부를 통과하게 하여 증발부(A)에 발생하는 서리도 제거하고, 흡수되는 잠열도 공급한 후, 상기 1단고압팽창밸브(D1)의 전에 즉 중온고압의 액체 냉매관에 연결되는 분기관(바이패스관)으로 구성된 고효율 냉난방기에 관한 것이다.Compressor (B) including the outdoor air evaporation (condensation) unit and the indoor air condensation (evaporation) unit (A, C), which increase the evaporation and condensation unit area by 10 to 20%, and only used for heating (outdoor air heat exchanger (A)). The electric heating coil 21 and the heating tube 23, which are wound around the refrigerant pipe up to the inlet or embedded in the pipe, and defrost and supply heat, and a portion of the high-temperature, high-pressure gas refrigerant pipe leaving the compression section B. Branch (extending the bypass tube) to pass through the lower part of the evaporator of the evaporator (A) to remove the frost generated in the evaporator (A), and to supply the latent heat absorbed, and then the first stage high pressure expansion valve Before (D1), that is, a high efficiency air conditioner comprising a branch pipe (bypass pipe) connected to a liquid refrigerant pipe of medium and high pressure.

본 발명은 사방밸브(7)를 이용한 냉난방시 실외기는 중온고압의 액체 냉매를 1단, 2단 팽창시켜 저온저압의 액체냉매로 변화시키는 1단고압팽창밸브(D1) 및 2단저압팽창밸브(D2)와, 상기 2단저압팽창밸브(D2)와 압축기(B)에서 이송된 냉매를 모세관을 통하여 증발 또는 응축시켜 흡수 또는 방출되는 잠열로 냉매를 상변화 시키는 실외기증발(응축)부(A,C)[난방시에는 실외기증발(응축)부(A)가, 냉방시에는 실내기응축(증발)부(C)가 증발부역할을 함]와, 실외기와 실내기에서 이송된 저온저압의 기체를 압축시켜 고온 고압의 기체로 변화시키는 압축기(B)로 구성되어 있으며, 실내기는 2단저압팽창밸브(D3)와, 상기 압축기(B) 및 팽창밸브(D1,D3)에서 이송된 냉매를 응축 또는 증발시켜 응축잠열을 실내에 제공 또는 흡수하는 실내기응축(증발)부(A,C)[냉방시에는 실외기증발(응축)부(A)가, 난방시에는 실내기응축(증발)부 (C)가 응축부로 변환되는 것임]로 구성[상기 2단저압팽창밸브(D3)는 실내기가 2대 이상의 멀티형 Type이면, 각각의 실내기, 실내기 입구 또는 분기점 전의 main관에 설치]된 난방기와 냉방기가 혼합된 고효율냉난방기 및 그를 이용한 냉, 난방방법에 관한 것이다.In the present invention, when the air conditioner using the four-way valve (7), the outdoor unit is a one-stage high-pressure expansion valve (D1) and a two-stage low-pressure expansion valve for expanding the liquid refrigerant of the medium temperature and high pressure by one stage and two stages to change into a liquid refrigerant of low temperature and low pressure ( D2) and the outdoor vaporization (condensation) unit (A) for phase-changing the refrigerant with latent heat absorbed or released by evaporating or condensing the refrigerant transferred from the two-stage low pressure expansion valve (D2) and the compressor (B) through a capillary tube. C) [Outdoor evaporation (condensation) part A acts as an evaporation part during heating, and the indoor air condensation (evaporation) part C acts as an evaporation part when cooling.] And the low-temperature low-pressure gas transferred from the outdoor unit and the indoor unit is compressed. Compressor (B) for converting the gas into a high temperature and high pressure gas, the indoor unit condensation or evaporation of the two-stage low pressure expansion valve (D3), and the refrigerant transferred from the compressor (B) and expansion valve (D1, D3) Indoor condensation (evaporation) sections (A, C) to provide or absorb latent heat of condensation indoors Evaporation (condensation) section (A), the indoor unit condensation (evaporation) section (C) is converted to a condensation unit when heating] (If the two-stage low pressure expansion valve (D3) is a multi-type of two or more indoor units The present invention relates to a high-efficiency air conditioner in which a heater and an air conditioner are installed in each indoor unit, an indoor unit inlet or a main pipe before a branch point, and a cooling and heating method using the same.

2. 냉난방겸용시[(나)쪽 밸브장치(c,d,D3) 및 배관만을 이용할 때]의 주요구성은2. When combined with heating and cooling [When using only (b) valve device (c, d, D3) and piping]

상기 실외기는 중온고압의 액체냉매를 단열팽창시켜 저온저압의 액체냉매로 변화시키는 1단고압팽창밸브(D1)와, 상기 1단고압팽창밸브(D1)와 압축기(B)에서 이송된 냉매를 증발 또는 응축하여, 흡수 또는 방출되는 잠열로 냉매를 기체 또는 액체로 상변화시키는 실외기증발(응축)부(A)와, 상기 실외기증발(응축)부(A) 및 실내기응축(증발)부(C)를 통과한 냉매기체를 압축하여 고온고압의 기체로 변화시키는 압축기(B)와, 압축기(B)를 나온 고온고압의 냉매기체를 냉방 또는 난방운전으로 방향을 전환케 하는 사방밸브(7)로 구성되어 있으며, 상기 실내기는 상기 (나)쪽 2단저압팽창밸브(D3) 및 삼방밸브(c,d)와 상기 2단저압팽창밸브(D3) 또는 압축기(B)에서 이송된 냉매를 증발 또는 응축시켜 잠열을 실내에 흡수 또는 제공하는 실내기(응축)증발부(C)로 구성되어 있다.The outdoor unit evaporates the refrigerant transferred from the first stage high pressure expansion valve (D1) and the compressor (B) and the first stage high pressure expansion valve (D1) for adiabatic expansion of the medium temperature high pressure liquid refrigerant to a low temperature low pressure liquid refrigerant. Alternatively, the outdoor air evaporation (condensation) unit (A), the outdoor air evaporation (condensation) unit (A), and the indoor air condensation (evaporation) unit (C) which condense and phase change the refrigerant into gas or liquid by latent heat absorbed or released. Compressor (B) for compressing the refrigerant gas passing through the gas into a high temperature and high pressure gas, and a four-way valve (7) for changing the direction of the high temperature and high pressure refrigerant gas from the compressor (B) by cooling or heating operation. The indoor unit evaporates or condenses the refrigerant transferred from the (b) side two-stage low pressure expansion valve (D3) and the three-way valve (c, d) and the two-stage low pressure expansion valve (D3) or the compressor (B). It consists of an indoor unit (condensation) evaporator (C) that absorbs or provides latent heat to the room. .

이때 도면의 main 직관을 제외한 (가)쪽 2단저압팽창밸브(D2) 및 삼방밸브 (a,b), 분기관(25)은 불필요하며, 그외의 구성은 상기 1과 동일하다.At this time, except for the main straight pipe in the drawing, (a) side two-stage low pressure expansion valve (D2), three-way valve (a, b), the branch pipe 25 is unnecessary, and the rest of the configuration is the same as 1 above.

3. 냉난방 겸용시[(가)쪽 밸브장치(a,b,D2) 및 배관만을 이용할 때]의 주요 구성은 상기 실외기는 중온고압의 액체냉매를 단열팽창시켜 저온저압의 액체냉매로 변화시키는 1단고압팽창밸브(D1) 및 (가)쪽 2단저압팽창밸브(D2) 및 삼방밸브(a,b)와, 상기 팽창밸브(D2)와 압축기(B)에서 이송 된 냉매를 증발 또는 응축하여, 흡수 또는 방출되는 잠열로 냉매를 기체 또는 액체를 상변화시키는 실외기증발(응축)부(A)와, 상기 실외기증발(응축)부(A) 및 실내기응축(증발)부(C)를 통과한 냉매기체를 압축하여 고온고압의 기체로 변화시키는 압축기(B)와, 압축기(B)나온 고온고압의 냉매기체를 냉방 또는 난방운전으로 방향을 전환케하는 사방밸브(7)로 구성되어 있으며, 상기 실내기는 상기 1단고압팽창밸브(D1) 또는 압축기(B)에서 이송된 냉매를 증발 또는 응축시켜 잠열을 실내에서 흡수 또는 제공하는 실내기응축(증발)부(C)로 구성되어 있다.3. When combined with air-conditioning (when using only (A) side valve device (a, b, D2) and piping), the outdoor unit is to insulate and expand the liquid refrigerant of medium and high pressure to change into a liquid refrigerant of low temperature and low pressure. By evaporating or condensing the two-stage low pressure expansion valve (D2) and the three-way valve (a, b), and the refrigerant transferred from the expansion valve (D2) and the compressor (B) , Which passes through the outdoor air evaporation (condensation) part A for changing the gas or liquid into the refrigerant by latent heat absorbed or released, and the outdoor air evaporation (condensation) part A and the indoor air condensation (evaporation) part C. Compressor (B) for compressing the refrigerant gas into a gas of high temperature and high pressure, and a four-way valve (7) for changing the direction of the refrigerant gas of the high temperature and high pressure from the compressor (B) by cooling or heating operation. The indoor unit evaporates or condenses the refrigerant transferred from the first stage high pressure expansion valve (D1) or the compressor (B) to prevent latent heat. In the condensation in the indoor unit (evaporation) section (C) that absorbs or provides Consists of.

이때, 도면의 main 직관을 제외한 (나)쪽 2단저압팽창밸브(D3), 삼방밸브 (c,d), 분기관(26)은 불필요하며, 그외의 구성은 상기 1과 동일하다At this time, except for the main straight pipe in the drawing, the (b) side two-stage low pressure expansion valve (D3), the three-way valve (c, d), and the branch pipe 26 are not necessary.

4. 냉방전용시의 주요구성은4. The main composition of air conditioner

상기 실외기는 냉방시 중온고압의 액체냉매를 단열팽창시켜 저온저압의 액체냉매로 변화시키는 1단고압팽창밸브(D1)와 실내기응축(증발)부(C)에서 열을 흡수하고 나온 저온저압의 기체냉매를 압축시켜 고온고압의 기체냉매로 바꾸는 압축기(B)와 압축기(B)에서 나온 고온고압의 기체냉매를 응축시켜 열을 외기로 방출하는 실외기 응축부(A)로 구성되며, 실내기는 (나)측 2단저압팽창밸브(D3)와, 상기 2단저압팽창밸브(D3)에서 나온 저온저압의 냉매액을 증발시켜 기체로 만드는 실내기응축 (증발)부(C)로 구성되어 있으며, 2단저압팽창밸브(D3)는 항시 냉매의 흐름이 한 방향이므로 냉매 메인(Main)직관에 1단고압팽창밸브(D1)형상으로 설치하며,The outdoor unit absorbs heat from the first stage high pressure expansion valve (D1) and the indoor unit condensation (evaporation) unit C, which adiabaticly expands the medium-temperature high-pressure liquid refrigerant to cool the low-temperature liquid refrigerant during cooling. Compressor (B) converts the refrigerant into a high temperature and high pressure gas refrigerant and an outdoor unit condensation unit (A) that condenses the high temperature and high pressure gas refrigerant from the compressor (B) and releases heat to the outside. 2 stage low pressure expansion valve (D3), and the indoor air condensation (evaporation) section (C) for evaporating the low temperature low pressure refrigerant liquid from the 2 stage low pressure expansion valve (D3) to gas. Since the low pressure expansion valve (D3) always flows in one direction, the low pressure expansion valve (D3) is installed in the shape of the first stage high pressure expansion valve (D1) in the refrigerant main pipe.

도면의 사방밸브(7)와, 삼방밸브(a,b,c,d), 2단저압팽창밸브(D2) 및 분기관 (25,26), 전기히팅코일(21), 히팅관(23), 바이패스(By-Pass)관은 불필요하며, 그 외의 구성은 상기 1과 동일하다. 그리고, 제어기(1)는 기존의 디지털 회로를 이용한 인버터 제어로 한다.Four-way valve 7 in the drawing, Three-way valve (a, b, c, d), two-stage low pressure expansion valve (D2) and branch pipes (25, 26), electric heating coil (21), heating pipe (23), bypass pipe (By-Pass) pipe Is unnecessary, and the other configuration is the same as 1 above. The controller 1 is an inverter control using a conventional digital circuit.

한편 상기에서 설치장소의 기후환경 등으로 필요에 따라, 1단고압팽창밸브 (D1)만을 이용하는 냉방전용싸이클의 경우는 1단고압팽창밸브(D1)을 실내기 내,외부에 설치하고, 도9의 2단저압팽창밸브(D2,D3) 장치 및 분기관(25,26)이 필요 없으며, 사방밸브(7), 전기히팅코일(21), 히팅관(23), 삼방밸브(a,b,c,d), 바이패스관은 불필요하며, 그외의 구성은 상기1과 동일하며 제어기(1)는 기존의 디지털회로를 이용한 인버터 제어로 한다.On the other hand, in the case of the cooling only cycle using only the one-stage high pressure expansion valve (D1) as required by the climatic environment of the installation place, the one-stage high pressure expansion valve (D1) is installed inside and outside the indoor unit. No need for two-stage low pressure expansion valve (D2, D3) device and branch pipes (25, 26), four-way valve (7), electric heating coil (21), heating pipe (23), three-way valve (a, b, c) , d), the bypass pipe is unnecessary, the other configuration is the same as the above 1, and the controller 1 is an inverter control using the existing digital circuit.

5. 난방전용시의 주요구성은,5. The main composition of the heating system,

상기 실외기는 난방시 중온고압의 액체냉매를 단열팽창시켜 저온저압의 액체냉매로 변화시키는 1단고압팽창밸브(D1) 및 (가)측 2단저압팽창밸브(D2)와, 상기 삼방밸브(a,b)와, 상기 팽창밸브(D1,D2)에서 이송된 저온저압의 액체냉매를 증발시켜 저온저압의 기체냉매로 상변화시키는 실외기증발(응축)부(A)와 상기 실외기증발 (응축)부(A)에서 나온 저온저압의 기체냉매를 압축시켜 고온고압의 기체냉매로 만드는 압축기(B)로 구성되며, 2단저압팽창밸브(D2)는 냉매의 흐름이 항시 한 방향이므로 냉매 메인(Main)직관에 1단고압팽창밸브(D1)형상으로 설치하며, 실내기는 압축기(B)를 나온 고온고압의 기체냉매를 응축시켜 실내에 열을 방출하는 실내기응축(증발)부(C)로 구성되어 있으며, 도면의 사방밸브(7)와, 2단저압팽창밸브(D3) 및 분기관(25,26), 삼방밸브(a,b,c,d)는 불필요하며, 그외의 구성은 상기 1과 동일하고, 제어기(1)는 기존의 디지털 회로를 이용한 인버터 제어로 한다.The outdoor unit thermally expands the liquid refrigerant of medium temperature and high pressure during heating to change into a liquid refrigerant of low temperature and low pressure. The low temperature low pressure liquid refrigerant transferred from the first stage high pressure expansion valve (D1) and the (a) side two stage low pressure expansion valve (D2), the three-way valve (a, b) and the expansion valves (D1, D2) Compressor for compressing the low-temperature low-pressure gas refrigerant from the outdoor air evaporation (condensation) section (A) and the low-temperature low-pressure gas refrigerant by evaporation to phase change into a low-temperature gas refrigerant (A). B), the two-stage low pressure expansion valve (D2) is installed in the form of a one-stage high pressure expansion valve (D1) on the main pipe of the refrigerant main, since the flow of the refrigerant is always in one direction, and the indoor unit is equipped with a compressor (B). Consists of the indoor air condensation (evaporation) part (C) for condensing the high-temperature, high-pressure gas refrigerant to release heat to the room, the four-way valve (7), two-stage low-pressure expansion valve (D3) and branch pipe ( 25, 26, three-way valve (a, b, c, d) is unnecessary, the other configuration is the same as the above 1, the controller 1 is an inverter using a conventional digital circuit It is controlled.

한편 상기에서 설치장소의 기후환경 등으로 필요에 따라 1단고압팽창밸브 (D1)만을 이용하는 난방전용싸이클의 경우는 도9의 2단저압팽창밸브장치(D2,D3) 및 분기관(25,26)이 필요 없으며, 사방밸브(7), 삼방밸브(a,b,c,d)는 불필요하며, 그외의 구성은 상기1과 동일하며, 제어기(1)는 기존의 디지탈회로를 이용하는 인버터 제어로 한다.On the other hand, in the case of the heating-only cycle using only the one-stage high pressure expansion valve (D1) as required by the climatic environment of the installation place, the two-stage low pressure expansion valve device (D2, D3) and branch pipes (25, 26) of FIG. ), Four-way valve (7), three-way valve (a, b, c, d) is unnecessary, the other configuration is the same as the above 1, the controller 1 is an inverter control using a conventional digital circuit do.

본 발명에서 사용되는 냉매는 프레온가스 R22, R407C는 표준상태(대기압)의 기압 하에서는 온도 -40℃ ~ -44℃부근에서, 압력 15㎏f/㎠ 정도에서는 40℃~44℃ 부근에서 약 56kcal의 잠열을 흡수(액체→기체로)또는 방출(기체→액체로)한다. 따라서 외기 온도가 아무리 떨어진다 하더라도 냉매의 각 운전싸이클 위치에서 민감한 냉매의 상 변화를 최적의 상태(100% 상 변화)로 유지시켜주기만 하면 된다.The refrigerant used in the present invention is freon gas R22 and R407C at a temperature of -40 ° C to -44 ° C at a standard pressure (atmospheric pressure), and about 56 kcal at about 40 ° C to 44 ° C at a pressure of 15 kgf / cm 2. Absorb latent heat (from liquid to gas) or release (from gas to liquid). Therefore, no matter how much the outdoor temperature drops, it is only necessary to maintain the optimum phase change (100% phase change) of the sensitive refrigerant at each operation cycle position of the refrigerant.

이러한 냉매의 특성을 이용하여 지금까지 냉동, 냉방시의 경우는 고압상태(약 2.5Kg/㎠ ~ 25Kg/㎠) 의 운전 중에도 기술의 발달로 정상적으로 사용되고 있으나, 난방 시에는 종래의 기술들은 상기 앞부분에서 기술한 바와 같이 영하의 한계온도에 도달하면 결함이 노출되어 사용에 곤란한 문제점이 있어 기출원된 출원 내용에 개선장치 및 방법을 제시하였다.By using the characteristics of these refrigerants, so far, in the case of refrigeration and cooling, it is normally used due to the development of technology even during operation under high pressure (about 2.5Kg / cm 2 to 25Kg / cm 2). As described above, when the limit temperature reaches below zero, defects are exposed, which makes it difficult to use, and thus, an improvement apparatus and method have been proposed in the previously filed application.

본 발명은 난방뿐만 아니라 냉방시스템을 동시에 개선한 것으로 난방운전 시에는 실외의 온도가 영하 10℃이하로 내려가면, 실외기의 팽창부(D)를 통과한 저온저압의 액체 냉매가 외기온도가 낮아 증발부(A)에서 냉매를 증발시켜 액체를 모두 기체화하는 과정에서 충분한 증발잠열을 얻는 증발공정을 수행 할 수 없으며, 증발되어 기화되었다 하더라도 기체 중 액체가 함유되어 있어 비록 액 분리기에서 일부 액체를 분리한다 해도 액체를 전부 회수하지 못한 관계로 압축부(B)의 압축기가 정상작업을 수행 할 수 없으며, 액체가 과잉이 되면 압축기가 파손되는 등의 현상이 일어나므로, 다음과 같이 종래의 냉난방기 배관 시스템을 개량하였다.The present invention improves not only heating but also a cooling system at the same time. When the outdoor temperature drops below 10 ° C. during the heating operation, the low-temperature low-pressure liquid refrigerant passing through the expansion unit (D) of the outdoor unit evaporates because the outside air temperature is low. In part (A), the evaporation process can not be performed to obtain sufficient latent heat of evaporation while evaporating the refrigerant to vaporize all the liquids. Even if the liquid is not recovered, the compressor of the compression unit B cannot perform the normal operation. If the liquid is excessive, the compressor may be damaged, and thus the conventional air conditioner piping system is as follows. Was improved.

난방운전시,During heating operation,

첫째, 증발부(A)와, 증발부(A)에서부터 압축기(B)까지의 라인을 가열시켜,잔류액체가 없도록 모두 기화시키고, 기체를 더 가열하여 압축부(B)에서 압축 시 압축효율을 극대화하기 위하여, 본 발명에서는 증발부(A)의 알루미늄핀(20) 및 냉매관과, 상기 증발부를 통과하여 압축기로 흡입되는 저온 저압의 냉매기체 라인에 전기히팅코일(21)(열선: 정온선 또는 변온선)로 감거나 파이프 속에 내장하였고,First, the evaporator (A) and the line from the evaporator (A) to the compressor (B) are heated to vaporize them so that no residual liquid is present, and the gas is further heated to compress the compression efficiency in the compression section (B). In order to maximize, in the present invention, the electric heating coil 21 (heating line: constant temperature line) in the aluminum fin 20 and the refrigerant pipe of the evaporator (A), and the refrigerant gas line of the low temperature low pressure refrigerant passing through the evaporator is sucked into the compressor. Or a thermos) or embedded in a pipe,

둘째, 증발부(A)와, 상기 증발부(A)에서부터 압축부(B)까지의 냉매 파이프라인을 전기히팅 관으로 배관하여 제어기에서 온도를 컨트롤하도록 하였으며,Second, the evaporator (A) and the refrigerant pipeline from the evaporator (A) to the compression unit (B) by piping the electric heating tube to control the temperature in the controller,

셋째 압축부(B)를 통과한 고온고압의 기체냉매를 분기(바이패스)시켜 증발부(A)의 하부를 간접가열시켜 서리도 제거하고, 증발잠열을 공급하며, 팽창부(D) 이전의 Main관 중온고압 액체라인에 연결시키면, 상기 고온고압의 기체냉매가 상기 증발부(A)의 하부를 통과하는 과정에서 팽창부(D) 이전의 중온고압의 액체와 비슷한 성상으로 변하므로 팽창부(D) 이전의 중온고압액체라인에 연결시켜 구성된 히트펌프 냉난방기이다.Third, by branching (bypassing) the high-temperature, high-pressure gas refrigerant passing through the compression section (B) to indirectly heat the lower portion of the evaporation section (A) to remove frost, to supply the latent heat of evaporation, and before the expansion section (D) When the main tube is connected to the medium-temperature high-pressure liquid line, the high-temperature, high-pressure gas refrigerant is changed to a similar shape to the medium-temperature and high-pressure liquid before the expansion unit (D) in the course of passing through the lower portion of the evaporator (A). D) A heat pump air conditioner constructed by connecting to the previous medium temperature high pressure liquid line.

본 발명은 사방밸브(7)를 이용한 냉난방시 상기 실내외기 열교환기 증발부(A,C)를 나온 중온 고압의 냉매액을 1단, 2단 단열팽창시킨 방법으로 난방시의 경우, 최대 게이지압 기준 2.5㎏/㎠G 까지 팽창시켜 싸이클 배관 내 냉매(R-22기준)온도를 -26℃(R407C는 -28℃)까지 하강시켜 외기온도 -25℃(R407C는 -27℃)에도 액체냉매가 실외기 증발부(A)에서 상변화에 필요한 증발잠열(약 56kcal)을 흡수하고 모두 기화되도록 개선하여, 상기 실외기 증발부(A)에 별도의 히팅보조장치 없이 정상 운전되도록 하였다. 또한 상기 압축기(B)에서 소비되는 에너지(전기, 가스, 경유, 등유)를 절약도 하고, 외기온도 하강으로 실외기 열교환기 증발부(A)에서 흡수되는 열량이 감소함에 따라, 압축기가 더 많은 압축일을 하게 되어 증가하는 압축부하에 따른 압축기의 고통도 덜어주기 위해 외기온도 영상 3℃~6℃부근부터 기 출원한 히팅코일 및 히팅파이프를 상기 증발부(A)와 증발부(A)에서 압축기 사이 냉매배관에 병행운용하면 외기온도가 -25℃(R407C는 -27℃)이하로 점점 하강할 시에도 증발부(A)의 부족한 흡수잠열을 보충하여 증발부(A)가 압축기(B)의 증가하는 부하가 없도록 더 많은 열을 공급하여 압축기(B)에 무리가 가지 않고 정상운전이 되도록 하였으며,The present invention is a method in which the medium-temperature high-pressure refrigerant liquid exiting the indoor / external heat exchanger evaporator (A, C) in one-stage, two-stage adiabatic expansion during heating and cooling using the four-way valve (7) when heating, the maximum gauge pressure It expands to the standard 2.5㎏ / ㎠G and lowers the refrigerant (R-22 standard) temperature in the cycle pipe to -26 ℃ (-28 ℃ for R407C), so that liquid refrigerant is stored at -25 ℃ (-407 ℃ for R407C). The outdoor unit evaporator (A) absorbs the latent heat of evaporation (approximately 56 kcal) required for phase change and improves all of them to vaporize, so that the outdoor unit evaporator (A) is operated normally without a separate heating aid. In addition, it saves energy (electricity, gas, diesel, kerosene) consumed in the compressor (B), and as the amount of heat absorbed by the outdoor unit heat exchanger evaporator (A) decreases due to the decrease in the outside temperature, the compressor is compressed more. In order to alleviate the pain of the compressor due to the increased compression load, the heating coils and heating pipes applied from the outside air temperature image 3 ° C. to 6 ° C. are compressed in the evaporator A and the evaporator A. In parallel operation with the refrigerant piping, when the outside temperature is gradually lowered below -25 ° C (-27 ° C for R407C), the latent absorption of latent absorption of the evaporator A is compensated so that the evaporator A More heat is supplied so that there is no increase in load so that the compressor (B) does not overdo normal operation.

외기온도 변화에 따라 히팅코일 및 히팅 파이프의 온도 control 제어기 조정범위 내에서 연동케하여 압축기 입구의 냉매기체를 과포화상태로(이 경우 냉매온도 15℃를 넘지 않도록 한다)만들어 쾌속난방과 동시에 에너지를 크게 절약할 수 있도록 하였다.According to the change of outside temperature, interlock within the adjustment range of the temperature control controller of heating coil and heating pipe to make the refrigerant gas at the inlet of compressor to be supersaturated (in this case, the refrigerant temperature should not exceed 15 ℃), and increase the energy at the same time. To save.

한편, 냉방시에는 실외기열교환기(면적: 10%~20% 더 증대할 수 있도록 개선)응축부(A)에서 고온의 외기에 열을 방출하고 나온 중온 고압의 액체 냉매를 1단, 2단 단열팽창시켜 종래의 기술(1단 팽창)보다 팽창밸브를 나온 냉매를 더욱 저온저압으로 만들어 상기 실내기 열교환기(면적: 10%~20% 더 증대할 수 있도록 개선)의 증발부(C)에서 실내의 열량을 더욱 많이 흡수하여, 짧은 시간 내 실내 온도가 설정온도에 도달케 되어 종래의 기술보다 쾌속냉방이 되며, 설정 온도 도달 후 저속 경제운전을 하게 하여 종래의 냉방기 또는 냉난방기보다 고효율 운전과 동시에 에너지를 크게 절약할 수 있도록 하였다[냉방시는 히팅코일 및 히팅파이프가 필요 없으므로 자동차단하고, 압축부(B)를 통과한 고온고압의 기체냉매를 분기(바이패스)시켜 증발부(A)의 하부를 지나 1단고압팽창밸브(D1) 이전의 중온고압 액체라인에 연결시켜 구성된 분기관(바이패스관)은 자동으로 차단됨].On the other hand, during cooling, the outdoor air heat exchanger (area: improved to increase 10% to 20% more) is the first and second stages of the medium-temperature high-pressure liquid refrigerant released from the hot air to the outside air from the condensation unit (A). Thermal expansion expands the refrigerant exiting the expansion valve to a lower temperature and lower pressure than the conventional technique (single stage expansion), thereby making it possible to improve the indoor temperature in the evaporator (C) of the indoor unit heat exchanger (area: improved to increase 10% to 20%). By absorbing more heat, the indoor temperature reaches the set temperature in a short time, which makes it faster cooling than the conventional technology, and it makes economical operation at the same time as the conventional air conditioner or air conditioner. It is possible to save a great amount. [In cooling, heating coil and heating pipe are not needed, so it cuts off and diverts (bypasses) the high-temperature and high-pressure gas refrigerant passing through the compression section (B) to lower the lower portion of the evaporation section (A). Gina 1 A high pressure expansion valve (D1) connected to the intermediate temperature before the high-pressure liquid line of the composed branch pipe (bypass pipe) is automatically blocked.

본 발명의 적용범위는 Digital회로 제어기를 채택하는 전기인버터형 압축기Type의 냉난방기, 냉방기, 난방기와 가스, 경유 및 등유 엔진 구동형 압축기 Type의 냉난방기, 냉방기, 난방기 모두에 적용한다.The scope of the present invention applies to all air conditioners, air conditioners, air heaters, gas heaters, gas and diesel engines, and diesel engine kerosene engine driven compressor types.

본 발명은 하나의 냉난방, 냉방, 난방전용 싸이클에서 실외기 하나에 실내기 하나(1:1형), 또는 하나의 냉난방, 냉방, 난방전용싸이클에서 실외기측을 냉매배관을 분기하여 압축기를 포함한 실외기를 2개 이상으로 병렬로 구성(다단압축이 아님)하거나, 압축기만을 2개 이상으로 병렬구성(다단압축이 아님)할 수 있으며, 실내기측 또한 각각의 실내기를 냉매배관 분기하여 2개 이상으로 구성하는 멀티형 장치이며, 각각의 실외기 및 실내기를 순열조합식으로 구성하여 사용하는 장치인 것이다.The present invention is one indoor unit (1: 1 type) to one outdoor unit in one air-conditioning, air-conditioning, heating-only cycle, or one outdoor unit including a compressor by branching the refrigerant pipe to the outdoor unit side in one air-conditioning, cooling, heating-only cycle 2 It is possible to configure more than two in parallel (not multi-stage compression), or to configure two or more compressors in parallel (not multi-stage compression). Apparatus, which is configured to use each outdoor unit and indoor unit in a permutation combination type.

본 발명은 디지털 회로를 채택한 Controller를 이용한 것으로 냉난방, 냉방, 난방시 각 라인의 필요지점에 온도 및 압력 센서를 설치하고 연동하며, 실내온도센서, 실외온도센서와도 연동되며, 각종밸브(팽창밸브, 사방밸브, 삼방밸브, 자동 개폐밸브 등) 및 냉매의 온도, 압력이 정상적으로 작동 및 유지되도록 세팅하여 비정상적인 냉매의 온도 및 압력에 관한 신호가 Controller에 수신되면, 그 부근의 에러체크가 되도록 한 것이다.The present invention uses a controller that adopts a digital circuit, and installs and interlocks temperature and pressure sensors at required points of each line during cooling, heating, cooling, and heating, and interlocks with an indoor temperature sensor and an outdoor temperature sensor, and various valves (expansion valves). , Four-way valve, three-way valve, automatic shut-off valve, etc.) and the temperature and pressure of the refrigerant are set to operate and maintained normally, so that when the controller receives an abnormal temperature and pressure signal, the controller checks for an error near it. .

상기와 같은 원리는 디지털기술의 발달로 당 분야에서는 통상의 기술이므로구체적인 원리와 작동상태는 본 발명에서는 생략하기로 하였다.Since the above principle is a common technique in the art due to the development of digital technology, specific principles and operating states will be omitted in the present invention.

본 발명의 1,2단 다단팽창방법은 냉난방 혼용 싸이클이나, 냉방, 난방전용 싸이클 기기에 있어서, 기존의 압축기(B)와 실외기증발(응축)부 및 실내기응축(증발)부(A,C), 팽창부(D)의 상호작용을 개선하여 압축기가 전담하는 고통(압축부하)을 줄여주어 압축기의 수명을 오래가게 하고, 고급 재질의 압축기를 이용하지 않고도, 기존 재질의 압축기로 정상운전이 되도록 기존의 실내외열교환기 및 배관부분 또는 팽창부(D)를 보완하여 개량한 발명인 것이다.The 1,2-stage multistage expansion method of the present invention is a combination of a heating and cooling cycle, a cooling and heating cycle equipment, the conventional compressor (B), outdoor air evaporation (condensation) and indoor air condensation (evaporation) unit (A, C) By improving the interaction of the expansion part (D), it reduces the pain (compression load) dedicated to the compressor to prolong the life of the compressor, and to operate normally with the compressor of the existing material without using a high-quality compressor. It is an invention that is improved by supplementing the existing indoor and outdoor heat exchanger and piping or expansion portion (D).

이하 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도1 종래의 냉난방기 난방싸이클 흐름도, 도2 종래의 냉난방기 냉방싸이클 흐름도, 도3 본 발명의 고효율 난방싸이클 흐름도, 도4 본 발명의 고효율냉방싸이클 흐름도, 도5 본 발명의 고효율 냉난방기 전기이용 인버터 히트펌프 싸이클 구성도, 도6 본 발명의 고효율 냉난방기 가스 및 경유, 등유엔진 히트 펌프싸이클 구성도, 도7 실외기 증발부를 포함한 압축기 입구사이의 배관 히팅코일 처리 상세도, 도8 실외기 증발부와 압축기 입구사이의 전기히팅 파이프배관 상세도, 도9 본 발명의 다단팽창밸브 배관 상세 구성도, 도10 냉난방시의 랭킨싸이클 기본선도, 도11 본 발명의 난방시 랭킨싸이클 T-S 선도, 도12 본 발명의 난방시의 랭킨싸이클 P-h 선도, 도13 본 발명의 냉방시 랭킨싸이클 T-S 선도, 도14 본 발명의 냉방시 랭킨싸이클 P-h 선도를 도시한 것이며, 드라이브제어 유니트(1), 전자팽창밸브 (2,2',2''), 냉매보충리시버탱크(3), 과냉각기(4), 실외열교환기(5), 액분리기(6),온도센서(8,13,15,16), 사방밸브(7), 인버터압축기 (9), 실내열교환기(10), 실내온도센서(11), 실외온도센서(12), 소음기(14), 압축기구동엔진(17), 알루미늄핀(20), 전기코일(21), 보온덮개(22), 히팅관 (23), 제1 및 제2 분기관(25,26), 실외기증발(응축)부(A), 압축기(B), 실내기응축(증발)부(C), 다단팽창부(D1,D2,D3), 삼방밸브(a,b,c,d), 2단저압팽창밸브(D2,D3), 1단고압팽창밸브(D1)를 나타낸 것임을 알 수 있다.1 is a flow chart of a conventional air conditioner and heating cycle, 2 is a flow chart of a conventional air conditioner and cooling cycle, 3 is a flow chart of a high efficiency heating cycle of the present invention, FIG. 4 is a flow chart of a high efficiency cooling cycle of the present invention, FIG. 6 is a block diagram of the high efficiency air conditioner gas and diesel, kerosene engine heat pump cycle of the present invention, FIG. 7 is a detailed diagram of piping heating coil treatment between the compressor inlet including the outdoor unit evaporator, and FIG. 8 between the outdoor unit evaporator and the compressor inlet. Fig. 9 is a detailed diagram of the electric heating pipe piping, Fig. 9 is a detailed configuration diagram of the multistage expansion valve piping of the present invention, Fig. 10 is a basic diagram of Rankine cycle during heating and cooling, Fig. 11 is a diagram of Rankine cycle TS during heating of the present invention, and Fig. 12 Rankine cycle Ph diagram, FIG. 13 The coolingine Rankine cycle TS diagram, FIG. 14 The coolingine Rankine cycle Ph diagram of the present invention. Live control unit (1), electromagnetic expansion valves (2, 2 ', 2' '), refrigerant filler receiver tank (3), supercooler (4), outdoor heat exchanger (5), liquid separator (6), temperature sensor (8,13,15,16), Four-way valve (7), Inverter compressor (9), Indoor heat exchanger (10), Indoor temperature sensor (11), Outdoor temperature sensor (12), Silencer (14), Compressor drive Engine (17), aluminum fin (20), electric coil (21), insulation cover (22), heating pipe (23), first and second branch pipes (25, 26), outdoor vaporization (condensation) part (A) ), Compressor (B), indoor condensation (evaporation) section (C), multistage expansion (D1, D2, D3), three-way valve (a, b, c, d), two-stage low pressure expansion valve (D2, D3) It can be seen that the first stage high pressure expansion valve (D1) is shown.

본 발명의 구성을 살펴보면, 도3, 도4에 도시된 바와 같이 크게 실내기와 실외기로 구분 구성되어 있으며,Looking at the configuration of the present invention, as shown in Figure 3, Figure 4 is largely divided into an indoor unit and an outdoor unit,

냉방 또는 난방시 주요 구성기기로 실외기는 중온 고압의 액체냉매를 단열팽창시켜 저온저압의 액체냉매로 변화시키는 1단고압팽창밸브(D1) 및 2단저압팽창밸브(D2)와 상기 1,2단팽창밸브와 압축기(B)에서 이송된 냉매를 증발 또는 응축하여, 흡수 또는 방출되는 잠열로 냉매를 기체 또는 액체로 변화시키는 실외기증발(응축)부(A)와,As a main component when cooling or heating, the outdoor unit is a one-stage high-pressure expansion valve (D1) and a two-stage low-pressure expansion valve (D2) and the first and second stages that adiabaticly expands the liquid refrigerant of medium temperature and high pressure into a liquid refrigerant of low temperature and low pressure. An outdoor vaporization (condensation) unit A for evaporating or condensing the refrigerant transferred from the expansion valve and the compressor B, and converting the refrigerant into a gas or a liquid with latent heat absorbed or released;

실외기증발(응축)부(A) 및 실내기응축(증발)부(C)를 통과한 냉매기체를 압축시켜 고온고압의 기체로 변화시키는 압축기(B)로 구성되어 있으며, 실내기는 상기 2단저압팽창밸브(D3)와, 상기 2단저압팽창밸브(D3) 또는 압축기(B)에서 이송된 냉매를 증발 또는 응축시켜 잠열을 실내에 제공 또는 빼앗는 실내기응축(증발)부(C)로 구성되었으며,Compressor (B) for compressing the refrigerant gas passing through the outdoor air evaporation (condensation) (A) and the indoor air condensation (evaporation) (C) to a gas of high temperature and high pressure, the indoor unit is the two-stage low pressure expansion It consists of a valve (D3) and the indoor air condensation (evaporation) part (C) to provide or take the latent heat to the room by evaporating or condensing the refrigerant transferred from the two-stage low pressure expansion valve (D3) or the compressor (B),

또한, 난방시 기 출원한 발명 내용인 실외기증발부(A)와, 실외증발부(A)에서 압축기(B) 입구까지 배관을 감거나, 내장시킨 도7의 전기히팅코일(21) 및 도8의 히팅관(23)과, 상기 실외기 압축기(B)를 나온 일부 고온고압의 기체 냉매 By-Pass관을 실외증발부(A)의 하부를 거쳐 1단고압팽창밸브(D1)의 전까지 연장하여 1단고압팽창밸브(D1) 이전의 본(Main)관에 연결된 분기관(바이패스관)으로 복합 구성된 고효율 냉난방기인 것이다.In addition, the outdoor heating evaporation unit (A), the invention filed during heating, and the electric heating coil (21) and FIG. The heating tube 23 of the and the high-temperature, high-pressure gas refrigerant By-Pass pipe from the outdoor unit compressor (B) extends through the lower portion of the outdoor evaporation unit (A) until the first stage high pressure expansion valve (D1) 1 It is a high efficiency air conditioner composed of a branch pipe (bypass pipe) connected to the main pipe before the high pressure expansion valve (D1).

상기에서 다단팽창부(D1,D2,D3)는 도9에 나타난 바와 같이 메인(Main)관에 간격을 두고 형성된 두 개의 (가), (나)측 제1,제2분기관(25,26)과, 상기 두 개의 (가), (나)측 제1,제2분기관(25,26)은 직경이 메인(main)관과 동일하고, D1은 1단고압 팽창밸브이며, a,b,c,d는 삼방밸브, D2,D3는 2단저압팽창밸브로 구성되어 있음을 알 수 있다.As shown in FIG. 9, the multistage expansion portions D1, D2, and D3 have two (A) and (B) side first and second branch pipes 25 and 26 formed at intervals in the main pipe. ), And the two (a) and (b) side first and second branch pipes 25 and 26 have the same diameter as the main pipe, and D1 is a first stage high pressure expansion valve. , c, d is a three-way valve, D2, D3 is composed of a two-stage low pressure expansion valve.

도5는 본 발명의 고효율 냉난방기 전기이용 인버터 히트펌프 싸이클 구성도로서, 냉난방겸용 싸이클이며, 냉난방 운전전환은 사방밸브(7)를 통한 냉매의 방향전환으로 이루어지며, 냉난방시 냉매의 흐름은, 냉방시 전기인버터 압축기(9)를 나온 냉매가 사방밸브(7)를 거쳐 실외열교환기로 들어가 열교환이 된 다음 팽창밸브로 이동하며 삼방밸브를 이용하여 1단고압팽창밸브(2)(D1)와, 2단저압팽창밸브 (2'')(D3)를 통과하여 실내 열교환기(10)[(실내기응축(증발)부(C)로 실내증발부 역할로 전환]로 들어가 열교환이 된 다음, 사방밸브(7)를 거쳐 압축기(B)(9)로 들어가 한 싸이클이 완성되며, 도5의 부호(8,11,12,13,15,16)는 온도센서이고 제어기(드라이브제어유니트)(1)에서 콘트롤된다.5 is a schematic diagram of a high efficiency air conditioner heat pump inverter heat pump cycle of the present invention, which is a cycle for cooling and heating, and the switching of cooling and heating operation is performed by changing the direction of the refrigerant through the four-way valve (7). The refrigerant from the electric inverter compressor (9) enters the outdoor heat exchanger through the four-way valve (7), exchanges heat, and then moves to the expansion valve, and uses a three-way valve to supply the first stage high pressure expansion valve (2) (D1), 2 After passing through the low pressure expansion valve (2 '') (D3) to the indoor heat exchanger (10) ((conversion condensation (evaporation) part (C) to the role of the room evaporator)] to heat exchange, and then the four-way valve ( A cycle is completed by entering the compressor (B) (9) through 7), and reference numerals (8, 11, 12, 13, 15, and 16) of FIG. 5 denote temperature sensors and at the controller (drive control unit) 1 Controlled.

난방시에는 상기 싸이클의 역순으로 진행되어 난방되는 것이며, 냉방전용일경우 사방밸브(7)와 2단저압팽창밸브(2`)(D2) 및 삼방밸브(a,b)가 불필요하며, 난방전용일 경우 사방밸브(7)와 2단저압팽창밸브(2'')(D3) 및 삼방밸브(c,d)가 불필요하다.When heating, the cycle proceeds in the reverse order to be heated. In case of cooling only, the four-way valve (7), the two-stage low pressure expansion valve (2`) (D2), and the three-way valve (a, b) are unnecessary. In this case, the four-way valve 7, the two-stage low pressure expansion valve 2 ″ (D3), and the three-way valves c and d are unnecessary.

상기 도5는 인버터제어 전기모터를 이용하여 압축기(9)를 압축시키는 것이며, 상기 도6은 가스나, 경유등 유류를 사용하는 가스 및 유류엔진을 이용하여 압축기(9)를 구동시키는 것으로서 도6에서는 압축기(9)에 가스 및 유류엔진(17)을 이용한 압축기 구동장치를 나타낸 것이며, 이하 냉난방싸이클은 상기 도5의 냉난방싸이클과 동일한 것이다.FIG. 5 shows the compressor 9 being compressed using an inverter controlled electric motor. FIG. 6 shows the compressor 9 being driven using a gas or an oil engine using gas such as gas or diesel. The compressor driving apparatus using the gas and the oil engine 17 in the compressor 9 is shown below. The air conditioning cycle is the same as the air conditioning cycle of FIG.

다음으로 압축기(B)와 실내외기증발(응축)부(A,C) 및 다단팽창밸브 (D1,D2,D3)에서 하는 역할과 일량(AW), 열량(QH,QL)의 관계를 도면 (도10,도11,도12,도13,도14)을 참고하여 이해하기 쉽게 기술하고자 한다.Next, the relationship between the role of the compressor (B), the indoor air evaporation (condensation) unit (A, C), and the multistage expansion valves (D1, D2, D3), the amount of work (AW), and the amount of heat (QH, QL) is shown in FIG. 10, 11, 12, 13, and 14 will be described for easy understanding.

압축기(B)는 전동기 및 엔진이 소비한 에너지(전기,가스, 경유, 등유 등)로 압축일(AW)을 하게 되고, 냉매를 압축하여, 압축일량(AW)을 압축열량(Q)으로 바꾼다(1kw당 약 860kcal, 1HP당 약 632Kcal). 냉매를 매개로 바뀐 열량(Q)을 이용하여 냉난방 싸이클이 운전되는 것이다.Compressor (B) performs a compression work (AW) with energy (electricity, gas, diesel, kerosene, etc.) consumed by the motor and engine, compresses the refrigerant, and converts the compression work amount (AW) into compression heat quantity (Q). (About 860 kcal per kw, about 632 Kcal per HP). The heating / cooling cycle is operated by using the amount of heat (Q) changed through the refrigerant.

그러므로 압축기(B)의 역할을 통하여 냉난방이 이루어지고, 냉난방시 모두 저온측에서 열을 흡수하여 고온측에 방출하므로 냉방싸이클 구성 기기 모두 각각 제 역할을 해야 정상 운전이 되는 것이다.Therefore, the cooling and cooling is made through the role of the compressor (B), and during the heating and cooling, all of the equipment absorbs heat from the low temperature side and releases it to the high temperature side.

특히, 실내외기증발(응축)부(A,C)와 팽창부(D)에서 제 역할을 다 할 때 압축기(B)에 큰 부하를 주지 않고 정상운전할 수 있는 것이다.In particular, when the indoor air evaporation (condensation) part (A, C) and the expansion part (D) to play a role, it is possible to operate normally without a large load on the compressor (B).

난방시(I)와 냉방시(Ⅱ)를 구분하여 본 발명을 기술하고 한다.The present invention is described by dividing heating (I) and cooling (II).

Ⅰ. 난방시는,I. At the time of heating,

겨울철 온도가 낮은 외기에서 열량(QL)을 흡수하여 실내에 열량(QH)을 방출한다. 이때 실외기 열교환부 증발부(A)에서 열량(QL)을 많이 흡수하면 압축기가 압축일(AW)을 적게 하고도 실내에 열량(QH)을 정상적으로 공급한다. 또 실외기 열교환기 증발부(A)에서 열량(QL)을 적게 흡수하면 압축기가 정상적인 열량(QH)을 실내에 공급해야 하므로 그 만큼 압축일(AW)을 많이 하게 되는 것이다.It absorbs heat (QL) from the outside air at low temperature in winter and releases heat (QH) in the room. At this time, when the outdoor unit heat exchanger evaporator (A) absorbs a large amount of heat (QL), the compressor normally supplies the heat (QH) to the room even though the compression work (AW) is reduced. In addition, when the outdoor unit heat exchanger evaporator (A) absorbs less heat (QL), the compressor has to supply normal heat (QH) to the room, which is a lot of compression work (AW).

그러므로 외기온도의 변화는 압축부하에 직결되어 있어 지금까지 종래의 기술들은 외기온도 -10℃~20℃를 극복하지 못하여 왔다. 이는 냉매의 특성과 관계되는데 냉매(R22기준)는 대기압하 -41℃부근에서 열을 흡수 또는 방출하고 상변화(기체 ↔액체)를 한다.Therefore, the change in the outside air temperature is directly connected to the compression load, so that the conventional techniques have not overcome the outside temperature -10 ° C to 20 ° C. This is related to the characteristics of the refrigerant. The refrigerant (based on R22) absorbs or releases heat near -41 ° C under atmospheric pressure, and changes phase (gas ↔ liquid).

냉매(R22)의 상변화점을 살펴보면, 대기압(1㎏/㎠)기준으로 -10℃일 때에는 약 5.3㎏/㎠의 압력에서, -15℃일 때는 약 4.4㎏/㎠의 압력에서, -20℃일 때는 약 3.5㎏/㎠의 압력에서, -26℃일 때 약 2.5㎏/㎠의 압력에서 상변화를 한다. (R407C는 상변화 점의 온도, 압력이 R22의 상변화점, 온도, 압력보다 약 10%아래에 있다)The phase change point of the refrigerant R22 is based on atmospheric pressure (1 kg / cm 2) at -10 ° C. at about 5.3 kg / cm 2, and at -15 ° C. at about 4.4 kg / cm 2 at -20 ° C. The phase change is performed at a pressure of about 3.5 kg / cm 2 at a temperature of about 2.5 kg / cm 2 at -26 ° C. (The temperature and pressure of the phase change point R407C are about 10% below the phase change point, temperature and pressure of R22.)

냉매를 이용한 냉동싸이클에 있어 싸이클 배관내의 압력은 외부 대기압과 차단되어 있으므로 최대범위 -26℃, 2.5㎏/㎠G(G:게이지압)까지 운전할 수 있다. 이때 최소압력 범위를 2.5㎏/㎠G로 제한한 이유는 실외기 열교환기 증발부(A)의 모세관에서 저온의 냉매액을 분무하여 기체로 만들 수 있는 최소한의 압력이기 때문이다.In the refrigeration cycle using refrigerant, the pressure inside the cycle pipe is isolated from the external atmospheric pressure, so it can operate up to the maximum range of -26 ℃ and 2.5㎏ / ㎠G (G: gauge pressure). At this time, the reason why the minimum pressure range is 2.5 kg / cm 2 G is because it is the minimum pressure that can be made into a gas by spraying the coolant liquid of low temperature in the capillary of the outdoor unit heat exchanger evaporator (A).

그러면, 종래의 기술들은 냉매(R-22)를 이용한 난방 운전시 -25℃에서 정상적으로 싸이클 운전을 했어야 했다. 그러나 -10℃~ -20℃부근을 극복하지 못하고 있다. 종래의 기술은 압축기의 최대 부하시 외기온도 -26℃에서도 정상운전이 되야 하나, 압축기 수명이 짧고, 과부하 상태로 운전하다보면 1단 단열팽창 방법으로 실외기증발부(A)입구의 압력을 2.5㎏/㎠G까지 끌어내릴 수 없게 된다. 그리하여 압축기 부하와 1단 단열팽창방법의 한계 때문에 -10℃~20℃부근의 한계를 극복하지 못하고 있었다.Then, the prior art should have normally cycled at -25 ℃ during the heating operation using the refrigerant (R-22). However, it is not able to overcome the vicinity of -10 ℃ ~ -20 ℃. Conventional technology should operate normally even at outside temperature of -26 ℃ at maximum load of compressor, but compressor life is short, and when operated under overload, the pressure at the entrance of outdoor steam evaporator (A) is 2.5kg by one-stage adiabatic expansion method. It cannot be pulled down to / cm 2 G. Therefore, due to the limitation of compressor load and one-stage adiabatic expansion method, the limit of -10 ℃ ~ 20 ℃ was not overcome.

발명내용을 기술하면,In describing the invention,

① 실외기증발(응축)부(A) 및 실내기응축(증발)부(C)의 면적을 10~20% 늘린데 대하여 :① Increased the area of outdoor air condensation (A) and indoor air condensation (C) by 10-20%:

난방시는 실외기증발부(A)에서 보다 많은 열량을 흡수하고 압축기의 압축부하가 증가하지 않는 상태에서 압축하여 실내기 응축부(C)에서 흡수한 열량만큼을 방출하는 효과가 있다. 이 경우 전기 히팅코일(21) 및 히팅관(23)을 병행하여 사용할 경우, 1단 단열팽창으로도 종래의 냉난방기보다 난방 증대 면적이 크게 증대하고 난방속도도 빠르게 하여 실내 설정온도에 도달하면 저속 경제 운전으로 전환하여 에너지를 더 절감할 수 있도록 하였다.When heating, the outdoor air vaporizer (A) absorbs more heat and compresses in a state where the compression load of the compressor is not increased, thereby releasing as much heat as absorbed by the indoor unit condensation unit (C). In this case, when the electric heating coil 21 and the heating tube 23 are used in parallel, even if the single-stage adiabatic expansion is larger than the conventional air conditioner, the heating increase area is greatly increased, and the heating speed is also increased to reach the indoor set temperature, so that the low speed economy is achieved. Switching to operation saves more energy.

이 발명은 외기온도가 -10℃이하로 하강할 시에 기존의 기술은 높은 부하의무리한 운전으로 압축기(B)를 나온 아주 높은 고온 고압의 기체가 실내기응축부(C)를 거쳐, 팽창부(D)에서 1단 단열팽창을 하여도 냉매의 온도와 압력이 -26℃, 2.5㎏/㎠G부근까지 떨어지지 않는 한계를 아주 쉽게 극복하고 정상적인 운전의 압축 및 팽창으로 적정온도와 압력에 도달하여 실외기증발부(A)에서 외기온도가 -10℃를 지나 -25℃까지 하강하여도 외기로부터 흡수한 열과, 열선 및 히팅관(23)에서 공급한 열로 정상난방운전 할 수 있다. 이 발명의 난방증대면적은 종래의 면적과 도11, 도12의 1,2단 단열팽창 발명 사이의 중간정도 면적이다.The present invention is that when the outside air temperature is lowered below -10 ℃, the existing technology is a very high temperature and high pressure gas exiting the compressor (B) by a high load of unreasonable operation through the indoor unit condensation (C), expansion unit ( It is very easy to overcome the limitation that the temperature and pressure of the refrigerant does not drop to around -26 ℃ and 2.5㎏ / ㎠G even in the case of single-stage adiabatic expansion in D), and it reaches the proper temperature and pressure by the compression and expansion of normal operation. Even if the outside air temperature in the evaporator (A) drops to -25 ° C after passing through -10 ° C, normal heating operation can be performed by the heat absorbed from the outside air and the heat supplied from the heating wire and the heating tube 23. The heating increase area of this invention is an intermediate area between the conventional area and the 1st and 2nd stage insulation expansion inventions of FIG.

이 발명은 1,2단 단열팽창 방법보다 효율 및 에너지소비, 난방증대 면적은 작으나, 물품 제작비가 적게 드는 장점이 있다.The present invention has the advantage that the efficiency, energy consumption, heating heating area is smaller than the 1,2-stage adiabatic expansion method, but the product manufacturing cost is low.

본 발명은 냉난방혼용싸이클의 난방시와, 난방전용 싸이클 모두에 적용된다.The present invention applies to both heating and cooling cycles, and to heating cycles.

②팽창부(D)를 1,2단 단열팽창하는데 대하여 :(2) Insulating the expansion section (D) for 1,2-stage insulation:

본 발명은 전기히팅코일(21) 및 히팅관(23)을 이용하지 않고도 실외기증발기 (A)입구의 냉매 온도와 압력을 -26℃, 2.5㎏/㎠까지 떨어뜨려 외기온도 -25℃에서도 충분한 증발잠열을 얻어 정상난방 운전을 할 수 있으며, 실외기증발(응축)부 및 실내기응축(증발)부(A,C)면적을 10~20%증대하면 더욱 고효율 운전을 하고, 전기코일(21) 및 히팅관(23)을 병행 운용하면, 압축기(B)에 큰 부하없이 고효율 고속 난방 후, 실내의 설정 온도에 도달하면 곧 바로 디지탈회로를 이용한 인버터제어기 (1)와 연동하여 저속경제운전으로 전환, 에너지를 가장 절감할 수 있는 발명이다. 이 발명은 외기온도 -30℃이하에서도 정상운전된다.The present invention drops the refrigerant temperature and pressure at the inlet of the outdoor evaporator (A) to -26 ° C, 2.5kg / cm2 without using the electric heating coil 21 and the heating tube 23, and evaporates even at an outdoor temperature of -25 ° C. Normal heating operation can be achieved by obtaining latent heat, and if the area of outdoor air vaporization (condensation) and indoor air condensation (evaporation) is increased by 10 to 20%, it will operate more efficiently, and the electric coil (21) and heating When the pipe 23 is operated in parallel, after high efficiency high-speed heating without high load on the compressor B, as soon as the set temperature of the room is reached, it is linked to the inverter controller 1 using a digital circuit to switch to low-speed economic operation and energy. It is the invention that can reduce the most. The present invention operates normally even under an ambient temperature of -30 ° C.

이 발명의 난방증대면적은 도11, 도12에 도시하였다.The heating increase area of this invention is shown in FIG.

이 발명은 냉난방혼용 싸이클의 난방시와 난방전용싸이클 모두에 적용된다.This invention applies to both heating and heating cycles of heating and cooling mixing cycles.

Ⅱ. 냉방시는 사방밸브(7)를 이용하여 냉매흐름의 방향이 바뀌고, 냉매를 매개로 실내에서 열량(QL)을 흡수하여 실외에 방출(QH)한다.II. When cooling, the direction of the refrigerant flow is changed by using the four-way valve (7), absorbs the heat (QL) in the room via the refrigerant to discharge (QH) to the outside.

여름철 냉방운전시에는 실외기열교환기와 실내기 열교환기가 난방시와 역할이 바뀌며(증발 ↔응축), 실내의 낮은 온도에서 열을 흡수하여 고온의 외기에 방출하나 실내외 공기가 모두 영상의 온도이기 때문에 실내기증발부(C)에서 열을 잘흡수하여 냉매의 상변화에 별다른 지장이 없어 종래의 기술들도 훌륭히 냉방운전을 해오고 있다. 그러나, 냉방효율과 냉방속도 및 운전 에너지소비에 있어서는 개선할 부분이 많이 있어 본 발명에서 개선한 내용을 기술하면,During the cooling operation in summer, the outdoor heat exchanger and the indoor heat exchanger change their roles when heating (evaporation ↔ condensation), and they absorb heat at low temperatures indoors and release it to the outside air at high temperatures, but indoor and outdoor air is all the temperature of the image. Absorption of heat well in (C) does not interfere with the phase change of the refrigerant, the conventional techniques have been excellent cooling operation. However, there are many parts to be improved in cooling efficiency, cooling speed, and operating energy consumption.

① 실외기증발(응축)부(A) 및 실내기응축(증발)부(C)의 면적을 10~20% 늘렸다.① The area of outdoor air condensation (A) and indoor air condensation (C) increased by 10 ~ 20%.

이는 실내에서 보다 많은 열량을 흡수하여 압축부하 증가없이 실외에 방출하므로 냉방효율도 높아지고 실내 설정온도에 도달하는 냉방속도도 빠르며, 설정온도 도달 후 저속경제 운전을 하면 운전에너지도 절약되는 발명이다.This is an invention that absorbs more heat in the room and releases it to the outside without increasing the compression load, so that the cooling efficiency is high and the cooling speed to reach the indoor set temperature is high.

상기 발명은 냉난방 혼용 싸이클의 냉방시와 냉방전용싸이클 모두에 적용된다.The invention applies to both cooling and cooling cycles of the cooling and cooling cycle.

② 팽창부(D)를 1,2단 단열팽창하는데 대하여 :② For the 1st and 2nd stage thermal expansion of the expansion part (D):

실외기응축부(A)를 나온 중온고압의 액체 냉매를 1,2단 단열 팽창시켜 저온저압의 냉매액으로 만들어 실내기증발부(C)에서 종래기술 보다 더 많은 열량을 흡수하여 압축기 저부하 운전으로 열량을 실외에 방출하여 고효율, 에너지 저소비운전, 쾌속냉방이 되며, 실내설정온도 도달 후 인버터(디지탈)제어기(1)를 연동하여 저속 경제운전으로 전환한다.Medium and high pressure liquid refrigerant from outdoor unit condensation unit (A) is adiabatically expanded by 1,2 stages to make low-temperature low-pressure refrigerant liquid. Emits to outdoor, high efficiency, low energy consumption operation, rapid cooling, and after reaching the indoor set temperature, the inverter (digital) controller (1) is linked to low-speed economic operation.

상기 발명은 냉난방혼용 싸이클의 냉방시와 냉방전용 싸이클 모두에 적용된다.The invention applies to both cooling and cooling cycles of the cooling and heating cycle.

본 발명은 도13, 도14에 도시한 바와 같이 종래의 기술보다 냉방증대 면적을 넓혔다.As shown in Figs. 13 and 14, the present invention expands the cooling increase area compared to the prior art.

도10은 냉난방시의 랭킨싸이클 기본선도를 도시한 것이며, 도11, 도13은 냉난방시의 랭킨싸이클 T-S 선도 및 도12, 도14는 냉난방시의 랭킨싸이클 P-h를 도시한 것이며, 선도에 나타난 바와 같이 종래 발명에 비해 강조된 부분만큼의 냉난방면적 증대를 도시한 것이다.FIG. 10 shows a basic diagram of a Rankine cycle during heating and cooling. FIG. 11 and FIG. 13 show a Rankine cycle TS diagram for cooling and heating. FIG. 12 and FIG. 14 show a Rankine cycle Ph for cooling and heating. As shown in FIG. 3, the heating and cooling area is increased as much as the emphasis of the conventional invention.

보다 구체적으로 설명하면 도11은 난방시의 랭킨싸이클 T-S 선도로서 QL의 낮은 온도에서 열을 흡수하여 QH의 높은 온도에서 방출하며, 7-8구간은 증발, 8-1''구간은 히팅처리, 1''-2''는 압축, 2''-3구간은 응축, 3-5구간은 1단팽창, 6-7구간은 2단 팽창을 나타낸 것이며, 상기 그래프의 곡선 외측은 과냉액체 또는 과포화기체이며, 내부는 액체와 기체 혼합된 상태로서 종래의 1,2,3,4범위 내의 난방면적을 본 발명에서는 1'',2'',3,5,6,7,8 만큼 난방면적을 넓혔다.More specifically, FIG. 11 is a Rankine cycle TS diagram during heating, which absorbs heat at a low temperature of QL and emits it at a high temperature of QH. The 7-8 sections are evaporated, the 8-1 '' sections are heated, 1 ''-2 '' shows compression, 2 ''-3 section condensation, 3-5 sections single stage expansion, 6-7 sections two stage expansion, and outside the curve of the graph is supercooled liquid or super saturation. It is a gas, and the inside is a mixture of liquid and gas, and the heating area within the conventional 1,2,3,4 range is 1 '', 2 '', 3, 5, 6, 7, 8 in the present invention. Widened

도12는 난방시의 랭킨싸이클 P-h 선도로서 QL의 낮은 온도에서 열을 흡수하여 QH의 높은 온도에서 방출하며, 7-8구간은 증발, 8-1''구간은 히팅처리, 1''-2''구간은 압축, 2''-3구간은 응축, 3-5구간은 1단 팽창, 6-7구간은 2단 팽창을 나타낸 것이며, 상기 그래프의 곡선 외측은 과냉액체 또는 과포화기체이며, 내부는 액체와 기체 혼합된 상태로서 종래의 1,2,3,4범위 내의 난방면적을 본 발명에서는 1'',2'',3,5,6,7,8 만큼 난방면적을 넓혔다.Fig. 12 is a Rankine cycle diagram for heating, which absorbs heat at a low temperature of QL and releases it at a high temperature of QH, with sections 7-8 evaporating, sections 8-1 '' heating, and 1 ''-2. '' Section shows compression, 2 ''-3 section condensation, 3-5 sections single stage expansion, 6-7 sections two stage expansion, the outside of the curve is supercooled liquid or supersaturated gas Is a mixed state of liquid and gas, and the heating area within the conventional 1,2,3,4 range is increased by 1 '', 2 '', 3, 5, 6, 7, 8 in the present invention.

본 발명의 작동방법을 설명하면, 먼저 냉방 또는 난방운전 방향전환은 상기 사방밸브(7)를 통하여 전환되며, 겨울철 난방시는 기 출원한 발명인 전기 히팅코일 (21), 전기 히팅관(23)과 본 발명의 1,2단 팽창밸브와는 별개로 또는 병행하여 사용하는 것으로 병행사용시 효과가 증대되며 실내외기 열교환기 면적을 10%~20%넓혀 흡,방출 열량이 많도록 했다. 여름철 냉방시는 기존의 제품보다 냉방효과가 월등한 1,2단 다단팽창밸브의 작동을 통하여 냉방토록 하였다.Referring to the operating method of the present invention, first, the direction of cooling or heating operation is switched through the four-way valve (7), during the winter heating electric heating coil (21), the electric heating tube 23 and the inventors In addition to the 1,2-stage expansion valve of the present invention to be used separately or in parallel to increase the effect when used in parallel, the indoor and outdoor heat exchanger area was increased by 10% to 20% to increase the amount of heat absorbed and discharged. In the summer, the cooling was performed by operating the 1,2 stage multi-stage expansion valve, which is superior to the existing products.

팽창밸브는 전동식선형팽창전자밸브(LEV: Linear Expansion Valve)를 사용한다.The expansion valve uses a linear expansion valve (LEV).

팽창밸브의 역할에 대하여 설명하면, 실외기증발(응축)부 및 실내기응축 (증발)부(A,C)를 나온 냉매가 중온고압의 액체 상태로 팽창밸브에 이르게 된다. 이때 팽창밸브가 최대한 온도와 압력을 떨어뜨려야(제한압력 : 2.5㎏/㎠G) 실내외의 온도 상황에 따라 많은 열량을 흡수하는데, 종래의 1단 팽창으로는 온도와 압력을 하락시키는 한계치와 그를 위한 압축기(B)의 압축부하증대의 결점이 있어 왔다. 그러면 본 발명의 다단팽창밸브(D1,D2,D3)의 구성 및 작동 방법을 도9를 참고하여 설명하면, D1은 1단고압팽창밸브이며, D2는 난방시 작동하는 2단저압팽창밸브, D3는 냉방시 작동하는 2단저압팽창밸브이며, a,b,c,d는 삼방밸브이다.Referring to the role of the expansion valve, the refrigerant from the outdoor air evaporation (condensation) and the indoor air condensation (evaporation) (A, C) reaches the expansion valve in a liquid state of medium temperature and high pressure. At this time, the expansion valve should drop the temperature and pressure as much as possible (limit pressure: 2.5㎏ / ㎠G) to absorb a large amount of heat according to the indoor and outdoor temperature situation. There has been a drawback of increasing the compression load of the compressor (B). Then, the configuration and operation method of the multi-stage expansion valve (D1, D2, D3) of the present invention with reference to Figure 9, D1 is a one-stage high-pressure expansion valve, D2 is a two-stage low-pressure expansion valve, D3 operating during heating, D3 Is a two-stage low pressure expansion valve that operates during cooling, and a, b, c, and d are three-way valves.

본 발명을 고효율냉난방기 전체구성과 관련하여 작동방법을 설명함에 있어 설치장소의 기후환경 등으로 필요에 따라,In describing the present invention in the method of operation in relation to the overall configuration of the high-efficiency air-conditioner, as required by the climatic environment of the installation place,

1, 냉난방 동시 겸용의 냉난방기에 있어 2단팽창 방법을 냉난방시 모두 사용한 경우 작동방법을,1, in the case of using both the two-stage expansion method for air-conditioning in the air-conditioner for both air-conditioning and air-conditioning,

2, 냉난방 동시 겸용의 냉난방기에 있어 2단팽창 방법을 냉방시에만 사용한 경우의 작동방법을,2, the operation method when the two-stage expansion method is used only in the air conditioner in the air conditioner of the air-conditioning combined use,

3. 냉난방 동시 겸용의 냉난방기에 있어 2단팽창 방법을 난방시에만 사용한 경우의 작동방법을,3. The operation method when the two-stage expansion method is used only for heating in an air conditioner for simultaneous heating and cooling,

4, 냉방전용싸이클(냉방기)에서 2단팽창 방법을 사용한 경우의 작동방법을,4, the operation method when using the two-stage expansion method in the cooling cycle (cooler),

5, 난방전용싸이클(난방기)에서 2단팽창 방법을 사용한 경우의 작동방법을 삼방밸브와 팽창밸브를 고효율냉난방기 시스템작동과 함께 냉방시와 난방시로 구분하여 설명하겠다.5, The operation method when the two-stage expansion method is used in the heating cycle (heater) will be explained by dividing the three-way valve and the expansion valve into cooling and heating with high efficiency air conditioner system operation.

1, 2단팽창 방법을 냉난방 겸용시 모두 사용한 경우:When both 1 and 2 expansion methods are used for both heating and cooling:

여름철 냉방시 도9의 (가)쪽은 삼방밸브(a,b)를 이용하여 항시 직관으로 냉매가 흐르도록 하고, (나)쪽은 삼방밸브(c,d)를 이용하여 항시 2단저압팽창변(D3)으로 냉매가 흐르도록 한다. 그리고 전기코일(21) 및 히팅관(23)과 바이패스분기관을 차단하며, 실내온도가 설정온도에 도달하면 곧 바로 인버터(디지탈)제어기(1)로저속경제운전에 들어간다.When cooling in the summer, the (A) side of Figure 9 always uses a three-way valve (a, b) to allow the refrigerant to flow through the straight pipe, and the (B) side always uses a three-way valve (c, d) to provide a two-stage low pressure expansion valve. The refrigerant flows to (D3). Then, the electric coil 21, the heating pipe 23, and the bypass branch pipe are shut off, and as soon as the indoor temperature reaches the set temperature, the inverter (digital) controller 1 immediately enters the low speed economic operation.

난방시는 도9의 (가)쪽은 삼방밸브(a,b)를 이용하여 항시 2단저압팽창변(D2)으로 냉매가 흐르도록 하고, (나)쪽은 삼방밸브(c,d)를 이용하여 항시 직관으로 냉매가 흐르도록 하며, 냉, 난방시 모두 1,2단 다단팽창으로 냉, 난방 효과를 극대화하며 그리고, 전기코일(21) 및 히팅관(23)과 바이패스을 병행 이용하여 난방한다.During heating, the refrigerant flows into the two-stage low pressure expansion valve (D2) at all times by using three-way valves (a, b) in FIG. 9, and the three-way valves (c, d) by (b). The refrigerant flows through the straight pipe at all times, and maximizes the cooling and heating effect by the first and second stages of multi-stage expansion in both cold and heating, and uses the electric coil 21 and the heating tube 23 and bypass in parallel. .

2. 냉난방 겸용 싸이클에 있어 냉방시에만 2단팽창방법을 사용한 경우:2. If the two-stage expansion method is used only for cooling in a cooling / cooling cycle:

냉방시 도9의 (나)쪽은 삼방밸브(c,d)를 이용하여 항시 2단저압팽창변(D3)으로 냉매가 흐르도록 하고, (가)쪽의 삼방밸브(a,b)와 2단저압팽창변(D2) 및 분기관 (25)은 불필요하며, 1,2단 다단팽창을 하여 냉방을 하고, 그리고 전기코일(21) 및 히팅관(23)과 분기관(By-pass)은 여름철에 자동차단하며, 그 외의 작동방법은 상기 1과 동일하다.When cooling, the (b) side of FIG. 9 always uses a three-way valve (c, d) to allow the refrigerant to flow through the two-stage low pressure expansion side (D3), and the three-way valve (a, b) and the second stage of the (a) side. The low pressure expansion valve (D2) and the branch pipe (25) are unnecessary, and are cooled by performing 1,2-stage multistage expansion, and the electric coil (21), the heating pipe (23) and the branch pipe (By-pass) are in summer. It cuts off, and the other operation method is the same as 1 above.

난방시는 도9의 (나)쪽은 삼방밸브(c,d)를 이용하여 항시 직관으로 냉매가 흐르도록 하고, 1단고압팽창밸브(D1)를 이용하여 난방하고, 전기코일(21) 및 히팅관(23)과 분기관(By-pass)을 이용하며, 그 외의 작동방법은 상기1과 동일하다.During heating, in (b) of FIG. 9, the refrigerant flows in a straight pipe at all times by using three-way valves (c, d), and is heated by using a one-stage high pressure expansion valve (D1), and the electric coil 21 and The heating pipe 23 and the branch pipe (By-pass) is used, and the other operation method is the same as the above.

3. 냉난방겸용 싸이클에 있어 난방시에만 2단팽창방법을 사용한 경우3. In case of double heating expansion method for heating and cooling cycle

냉방시는 1단고압팽창밸브(D1)를 이용하여 냉방을 하며, (가)쪽은 삼방밸브(a,b)를 이용하여 항시 직관으로 냉매가 흐르도록 하고, 그리고 전기코일 (21)과 히팅관(23) 및 by-Pass 분기관은 자동차단하며, 그 외의 작동방법은 상기 1과 동일하다.When cooling, use the 1st stage high pressure expansion valve (D1) to cool. (A) uses three way valves (a, b) to always allow refrigerant to flow through the straight pipe, and the electric coil (21) and heating. The pipe 23 and the by-pass branch pipe is shut off, and the other operation method is the same as the above 1.

난방시는 1,2단 다단팽창으로 난방하며, (가)쪽은 삼방밸브(a,b)를 이용하여 항시 2단저압팽창변(D2)으로 냉매가 흐르도록 하고, (나)쪽의 삼방밸브(c,d)와 2단저압팽창변(D3) 및 분기관(26)은 불필요하며, 그 외의 작동방법은 상기 1과 동일하다.When heating, it is heated by 1, 2 stage multi-stage expansion, (A) side uses three way valves (a, b) to always allow refrigerant to flow to the 2 stage low pressure expansion side (D2), and (B) side three way valve (c, d), the two-stage low pressure expansion side D3, and the branch pipe 26 are unnecessary, and the other operation method is the same as that of said 1 above.

4. 냉방전용싸이클(냉방기)에서 2단팽창 방법을 사용하는 경우:4. In case of using 2-stage expansion method for cooling cycle (cooler):

냉방전용싸이클에 있어서는 냉매의 흐름이 한 방향이므로 Main(직관)관 만을 사용하고, 상기 삼방밸브(a,b,c,d)와 2단저압팽창변(D2) 및 분기관(25,26)이 불필요하며, 냉매 Main(직관)관에 2단저압팽창밸브(D3)를 1단고압팽창밸브(D1)형상으로 설치하고 1,2단팽창밸브(D1,D3)를 작동하여 실내온도가 설정온도에 도달하면 기존의 디지탈(인버터)회로를 이용한 제어기(1)로 제어하여 1~2분후 곧 바로 저속경제운전에 들어간다.In the air-cooling cycle, only the main pipe is used because the refrigerant flows in one direction, and the three-way valve (a, b, c, d), the two-stage low pressure expansion valve (D2), and the branch pipes (25, 26) Unnecessary, the two-stage low pressure expansion valve (D3) is installed in the refrigerant main pipe in the form of one-stage high pressure expansion valve (D1) and the 1,2-stage expansion valves (D1, D3) are operated so that the room temperature is set to the set temperature. When it reaches, it is controlled by the controller (1) using the existing digital (inverter) circuit and enters low speed economic operation immediately after 1-2 minutes.

그리고 도면의 사방밸브(7)와, 전기코일(21), 히팅관(23), 분기관(바이패스관)은 불필요하며 그 외의 작동방법은 상기1과 동일하다.In addition, the four-way valve 7, the electric coil 21, the heating pipe 23, the branch pipe (bypass pipe) of the figure is unnecessary, and the other operation method is the same as the above 1.

한편 상기에서 설치장소의 기후환경 등으로 필요에 따라 1단고압팽창밸브 (D1)만을 이용하는 냉방전용싸이클의 경우는 도9의 2단팽창밸브(D2,D3) 및 분기관(25,26)이 필요 없으며, 사방밸브(7), 전기코일(21), 히팅관(23), 삼방밸브 (a,b,c,d), 분기관(바이패스)은 불필요하다.On the other hand, in the case of the cooling only cycle using only the one-stage high-pressure expansion valve (D1) as required by the climatic environment of the installation place, the two-stage expansion valves (D2, D3) and branch pipes (25, 26) of FIG. The four-way valve 7, the electric coil 21, the heating pipe 23, the three-way valves a, b, c, d and the branch pipe (bypass) are unnecessary.

그 외의 작동방법은 상기와 동일하며 시스템 콘트롤 제어는 기존의 디지털회로를 이용한 인버터제어기(1)로 작동한다.The other operation method is the same as above and the system control control is operated by the inverter controller 1 using the existing digital circuit.

5. 난방전용싸이클(난방기)에서 2단팽창 방법을 사용하는 경우 :5. In case of using 2-stage expansion method in heating cycle (heater):

난방전용 싸이클에 있어서는 냉매의 흐름이 한 방향이므로 Main(직관)관 만을 사용하고 삼방밸브(a,b,c,d)와, 2단저압팽창밸브(D3) 및 분기관(25,26), 사방밸브 (7)가 불필요하고, 냉매메인관에 2단저압팽창밸브(D2)를 1단고압팽창밸브(D1)의 형상으로 설치하고, 1,2단팽창밸브(D1,D2)를 작동하여 실내온도가 설정온도에 도달하면 기존의 디지탈(인버터)회로를 이용한 제어기(1)로 제어하여 1~2분 후 곧바로 저속 경제운전에 들어간다. 그 외의 작동방법은 상기1과 동일하다.In the heating cycle, the refrigerant flows in one direction, so only the main pipe is used, and the three-way valves (a, b, c, d), the two-stage low pressure expansion valve (D3), the branch pipes (25, 26), The four-way valve (7) is unnecessary, the two-stage low pressure expansion valve (D2) is installed in the refrigerant main pipe in the shape of the one-stage high pressure expansion valve (D1), and the first and second stage expansion valves (D1, D2) are operated. When the room temperature reaches the set temperature, it is controlled by the controller (1) using the existing digital (inverter) circuit and immediately enters a low speed economic operation after 1 to 2 minutes. The other operation method is the same as 1 above.

한편 상기에서 설치장소의 기후환경등으로 필요에 따라 1단고압팽창밸브(D1)만을 이용하는 난방전용 싸이클의 경우는 도9의 2단팽창밸브(D2,D3) 및 분기관 (25,26)이 필요 없으며, 사방밸브(7), 삼방밸브(a,b,c,d)는 불필요하다.On the other hand, in the case of the heating-only cycle using only the one-stage high pressure expansion valve (D1) as required by the climatic environment of the installation place, the two-stage expansion valves (D2, D3) and branch pipes (25, 26) of FIG. The four-way valve 7 and the three-way valves a, b, c, and d are unnecessary.

그 외의 작동방법은 상기와 동일하며, 시스템 컨트롤제어는 기존의 디지털회로를 이용한 인버터 제어기(1)로 작동한다The other operation method is the same as above, and the system control control is operated by the inverter controller 1 using the existing digital circuit.

본 발명의 1,2단 팽창밸브 작동운전에 있어서 겨울철 난방시는 본 (main)운전전에 전기코일(21) 및 히팅관(23)을 이용하여, 실외증발부(A)에 발생하는 서리를 미리 제거하고 작동케 하는 것이 효과적이다.In winter operation in the 1,2-stage expansion valve operation of the present invention, the frost generated in the outdoor evaporation unit (A) by using the electric coil 21 and the heating pipe 23 before the main operation in advance It is effective to get rid of it.

본 발명의 1,2단팽창밸브 또는 삼방밸브(a,b,c,d) 작동 제어기(controller)는 Digital회로(인버터회로)를 채택한 제어기로 작동하도록 한다. 1단팽창밸브 또는 1,2단 팽창밸브, 삼방밸브, 차단밸브는 Digital회로 제어기에서 서로 연동된다.The 1,2-stage expansion valve or the three-way valve (a, b, c, d) operation controller of the present invention is to operate as a controller employing a digital circuit (inverter circuit). One-stage expansion valve, 1,2-stage expansion valve, three-way valve, shut-off valve are interlocked in the digital circuit controller.

본 발명의 고효율 냉난방기를 이용한 냉, 난방방법을 설명하면,Referring to the cooling and heating method using a high efficiency air conditioner of the present invention,

냉난방시 또는 냉방전용시 또는 난방전용시 압축기의 압축부하를 상승시키지 않으며, 실외기증발(응축)부 및 실내기응축(증발)부(A,C)에서 보다 많은 열량을 흡, 방출하기 위해,In order not to increase the compression load of the compressor during heating, cooling, or heating, but to absorb and release more heat from the outdoor air evaporation (condensation) and indoor air condensation (evaporation).

① 실외기증발(응축)부 또는 실내기응축(증발)부(A,C)를 나온 중온고압의 액체 냉매를 1단 고압단열팽창 후 다시 2단 저압단열팽창 시켜, 실내외증발부(A,C)입구의 냉매온도를 실내외 저온측 공기온도보다 훨씬 낮춰, 실내외증발(A,C)부의 흡수잠열을 극대화시켰고,① The medium-temperature high-pressure liquid refrigerant from the outdoor unit evaporation (condensation) unit or the indoor unit condensation (evaporation) unit (A, C) is expanded by two stages of low pressure thermal expansion after the first stage of high pressure thermal expansion, Lower the refrigerant temperature of the indoor and outdoor low temperature side to maximize the latent heat of absorption of indoor and outdoor evaporation (A, C),

② 실외기증발(응축)부 및 실내기응축(증발)부(A)의 면적은 10~20%늘려 흡수 또는 방출되는 열량(QL,QH)을 증대하였으며,② The area of the outdoor unit evaporation (condensation) unit and the indoor unit condensation (evaporation) unit (A) increased by 10 to 20% to increase the amount of heat absorbed or released (QL, QH),

③난방운전시, 실외기증발부(A)와, 실외기증발부(A)에서 압축기 입구까지를 전기코일(21) 및 히팅관(23)으로 히팅 처리한 것을 병행이용하여 압축기(B) 입구의 냉매기체를 적정한 과포화기체로 만들어 압축기(B)의 압축부하 감소는 물론, 압축기(B) 수명도 연장하고, 특히 팽창부(D)의 1,2단 팽창시 온도와 압력을 적정상태로 유지시키게 하였다.③ During heating operation, the refrigerant at the inlet of the compressor (B) is heated by using the outdoor air evaporation unit (A) and the heat treatment from the outdoor unit evaporation unit (A) to the inlet of the compressor with the electric coil 21 and the heating pipe 23 in parallel. By making the gas into a suitable supersaturated gas, not only the compression load of the compressor B is reduced, but also the life of the compressor B is extended, and in particular, the temperature and pressure are maintained at the proper state during the first and second stage expansions of the expansion part D. .

이와 같은 냉난방싸이클 개선은 냉난방시의 효율증대는 물론 실내의 설정온도까지 쾌속 냉난방 됨과 동시에 싸이클 작동 소비에너지(전기, 가스, 유류)를 크게 절약함을 특징으로 하는 고효율 냉난방기를 이용한 냉난방, 냉방, 난방방법인것이다.The improvement of air conditioning and heating cycles not only increases efficiency during heating and cooling, but also rapidly cools and cools up to the set temperature of the room, and saves cycle operating energy (electricity, gas, and oil) significantly. It is a way.

상기와 같은 본 발명은 냉난방시 팽창부를 1단고압단열팽창 후 다시 2단저압단열팽창시켜 난방운전시는 외기온도 -25℃에서도 별도의 보조장치없이 단독운전되고 냉방운전시는 더욱 크게 냉방효과를 늘렸으며,In the present invention as described above, the expansion unit during the heating and cooling is expanded in two stages of low pressure thermal expansion after the first stage high pressure thermal expansion, and is operated independently without an auxiliary device even at an ambient temperature of -25 ° C during the heating operation, and has a greater cooling effect during the cooling operation. Increased,

또한 실내외기 열교환기 면적을 10~20% 증대시켜, 방출열량을 증대시켰고, 전기 가열선 및 히팅관을 병행하여 사용하면 냉난방 동시 또는 냉방시 또는 난방시에 도면 도11, 도13 랭킨싸이클 T-S 선도 및 도 12, 도 14 랭킨 싸이클 P-h 선도에 강조된 냉난방증대 면적상승의 효과가 있는 것이다.In addition, the indoor and outdoor air heat exchanger area is increased by 10 to 20% to increase the amount of heat emitted, and when the electric heating wire and the heating tube are used in parallel, the diagrams of Figs. 11 and 13 Rankine Cycles are shown during simultaneous cooling and heating or cooling or heating. And FIG. 12 and FIG. 14 have the effect of increasing the heating and cooling area highlighted in the Rankine cycle Ph diagram.

본 발명은 특히 난방시 외기온도 -30℃이하에서도 기존의 압축기를 개량하지 않고도 사용할 수 있도록 하였으며, 냉난방 동시 압축기에 압축부하를 증가시키지 않고 정상운전되며, 실내의 설정온도까지 쾌속냉난방 후, 곧바로 인버터(Digital)회로를 이용한 저속경제운전으로 전환하여 압축기의 수명연장은 물론, 흡방출 열량을 크게 증대하여 냉난방효과를 극대화함과 동시에 운전에너지(전기, 가스, 유류)를 크게 절약하는 효과가 있는 것이다.In particular, the present invention allows heating to be used without improving the existing compressor even when the outside air temperature is below -30 ° C., and is operated normally without increasing the compression load on the simultaneous heating and cooling compressors. By switching to low speed economic operation using (Digital) circuit, it is possible to extend the service life of the compressor and greatly increase the amount of heat absorbed and discharged, thereby maximizing the cooling and heating effect and greatly saving the operating energy (electricity, gas, oil). .

Claims (9)

고효율 냉난방기에 있어서, 실외기와 실내기로 구분되며,In the high efficiency air conditioner, it is divided into outdoor unit and indoor unit, 상기 실외기는 중온고압의 액체냉매를 단열팽창시켜 저온저압의 액체냉매로 변화시키는 1단고압팽창밸브(D1) 및 2단저압팽창밸브(D2)와, 상기 2단저압팽창밸브(D2)와 압축기(B)에서 이송된 냉매를 증발 또는 응축하여, 흡수 또는 방출되는 잠열로 냉매를 기체 또는 액체로 상변화시키는 실외기증발(응축)부(A)와, 상기 실외기증발 (응축)부(A) 및 실내기응축(증발)부(C)를 통과한 냉매기체를 압축하여 고온고압의 기체로 변화시키는 압축기(B)와 상기 압축기(B)를 나온 고온고압의 냉매기체를 냉방 또는 난방운전방향 전환케 하는 사방밸브(7)로 구성되었으며, 상기 실내기는 2단저압팽창밸브(D3)와, 상기 압축기(B) 또는 2단저압팽창밸브(D3)에서 이송된 냉매를 응축 또는 증발시켜 잠열을 실내에 제공 또는 흡수하는 실내기응축(증발)부(C)로 구성되었고, 상기 증발 및 응축부 면적을 10~20% 증대시킨 실외기 증발(응축)부 (A) 및 실내기 응축(증발)부(C)와, 난방시에만 사용되는 전기히팅코일(21) 및 히팅관(23)과, 압축부(B)를 나온 고온고압의 기체냉매관 일부를 분기(바이패스관을 연장)시켜 상기 증발부(A)의 증발기의 하부를 통과하게 하여 증발부(A)에 제상작용도 하고, 흡수되는 잠열도 공급한 후, 상기 1단고압팽창밸브(D1)의 전에 즉, 중온고압의 액체 냉매관에 연결(체크밸브 이용)되는 분기관(바이패스관)과, 상기 장치들을 제어하는 인버터(디지털)제어기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 고효율 냉난방기.The outdoor unit is a one-stage high-pressure expansion valve (D1) and a two-stage low-pressure expansion valve (D2) and the two-stage low-pressure expansion valve (D2) and the compressor for adiabatic expansion of the medium-temperature and high-pressure liquid refrigerant to a low-temperature low-pressure liquid refrigerant (B) an outdoor vaporization (condensation) unit (A) for evaporating or condensing the refrigerant conveyed in (B) and phase-changing the refrigerant into a gas or a liquid with latent heat absorbed or released, and the outdoor vaporization (condensation) unit (A) and Compressor (B) for compressing the refrigerant gas passing through the indoor air condensation (evaporation) section C to a gas of high temperature and high pressure and for switching the refrigerant gas of high temperature and high pressure from the compressor (B) to the cooling or heating operation direction. It consists of a four-way valve (7), the indoor unit provides a latent heat by condensing or evaporating the refrigerant transferred from the two-stage low pressure expansion valve (D3) and the compressor (B) or the two-stage low pressure expansion valve (D3). Or it consists of the indoor air condensation (evaporation) part (C) to absorb, the evaporation And an outdoor unit evaporation (condensation) unit (A) and an indoor unit condensation (evaporation) unit (C) which increase the condensation unit area by 10 to 20%, and an electric heating coil (21) and a heating tube (23) used only for heating; , Branching a portion of the high temperature and high pressure gas coolant tube exiting the compression unit B (extending the bypass tube) to pass through the lower part of the evaporator of the evaporator unit A, and defrosting the evaporator unit A, After supplying the latent heat absorbed, the branch pipe (bypass pipe) connected to the liquid refrigerant pipe (measured by the check valve) of the first stage high pressure expansion valve (D1), that is, the medium and high pressure, and the inverter controlling the devices. A high efficiency air conditioner comprising a (digital) controller. 청구항 1에 있어서, 상기 다단팽창부(D1,D2,D3)는 기존의 디지털회로를 이용한 인버터 제어기(1)로 제어되며, 메인(main)관에 간격을 두고 형성되며 직경이 메인(main)관과 동일한 두 개의 제1,제2분기관(25,26)과, 상기 두 개의 제1,제2분기관(25,26)사이 메인관에 설치된 1단고압팽창변(D1)과, 상기 두 개의 제1,제2분기관(25,26)에 각각 형성된 2단저압팽창변(D2,D3)과, 상기 제1분기관(25)의 일측에 형성된 삼방밸브(a)와, 상기 제1분기관(25)의 또 다른 일측에 형성된 삼방밸브(b)와, 상기 제2분기관(26)의 일측에 형성된 삼방밸브(c)와, 상기 제2분기관(26)의 또 다른 일측에 형성된 삼방밸브(d)로 구성됨을 특징으로 하는 고효율 냉난방기.The method according to claim 1, wherein the multi-stage expansion unit (D1, D2, D3) is controlled by an inverter controller 1 using a conventional digital circuit, is formed at intervals in the main pipe (main tube diameter) Two first and second branch pipes 25 and 26 which are the same as the first stage, and a first stage high pressure expansion valve D1 installed in the main pipe between the two first and second branch pipes 25 and 26; Two-stage low pressure expansion sides (D2, D3) formed in the first and second branch pipes (25, 26), three-way valve (a) formed on one side of the first branch pipe (25), and the first branch pipe Three-way valve (b) formed on another side of (25), three-way valve (c) formed on one side of said second branch pipe (26), and three way formed on another side of said second branch pipe (26). High efficiency air conditioner, characterized in that consisting of a valve (d). 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 2단저압팽창밸브(D3)는 실내기가 2대 이상의 멀티형 Type일 경우, 각각의 실내기, 실내기 입구 또는 분기점 이전의 Main관에 설치토록 구성 됨을 특징으로 하는 고효율 냉난방기.The high efficiency air conditioner according to claim 1 or 2, wherein the two-stage low pressure expansion valve (D3) is configured to be installed in each indoor unit, indoor unit inlet, or main pipe before the branch point when the indoor unit is two or more multi-type types. . 고효율 냉난방기를 이용한 냉난방 방법에 있어서,In the air-conditioning method using a high efficiency air conditioner, 냉난방시 실내외기 열교환기(A,C)를 나온 중온고압의 액체 냉매를 1단 및 2단 단열 팽창시켜, 실내외 저온측으로 부터 보다 많은 열량을 흡수토록 하여 난방운전 시는 외기온도 -25℃에서도 정상운전이 되도록 했으며, 냉방운전 시는 냉방효과를 더욱 증대하였고, 실내외열교환기증발 및 응축부(A,C)면적을 10~20%증대시켜 냉난방시 보다 많은 열량을 흡입, 방출하여 냉, 난방 효과를 증대시켰으며, 또한, 난방운전시 상기 실외기 열교환기증발부(A) 및 증발부와 압축기 사이의 냉매배관라인을 전기 가열선 및 히팅 파이프 처리한 것을 병행 운용하여, 제상작용도 하고, 열을 공급하여, 외기온도 -30℃이하에서도 정상운전 되면서 난방효과를 극대화시켰으며, 압축부(B)를 나온 고온고압의 기체냉매관 일부를 분기(바이패스)하여 증발부(A)의 하부를 간접가열 시켜 상기와 같은 효과를 증대시키며, 1단고압팽창밸브(D1)의 이전에 즉, 중온고압 액체라인에 연결시키면, 상기 고온고압의 기체냉매가 상기 증발부(A)의 하부를 통과하는 과정에서 1단고압팽창밸브(D1) 이전의 중온고압 액체와 같은 성상으로 변하므로 1단고압팽창밸브(D1) 이전의 중온고압 액체라인에 연결시켜 제상운전과 본(Main)운전을 동시에 하여, 냉난방시 모두 실내 설정온도에 빠른 속도로 도달 후 Drive control Unit에서 디지털(인버터)회로를 이용한 저속경제 운전으로 변환케 하여 운전에너지(전기, 가스, 유류)를 크게 절약함을 특징으로 하는 고효율 냉난방기를 이용한 냉난방 방법.Medium and high pressure liquid refrigerant from the indoor and outdoor air heat exchangers (A, C) expands in one and two stages during cooling and heating to absorb more heat from the indoor and outdoor low-temperature sides. The cooling effect is further increased during the cooling operation, and the indoor and outdoor heat exchanger evaporation and condensation unit (A, C) area is increased by 10 ~ 20% to inhale and release more heat during cooling and heating. In addition, during the heating operation, the outdoor unit heat exchanger evaporator (A) and the refrigerant piping line between the evaporator and the compressor were operated in parallel with the electric heating line and the heating pipe, and defrosted and supplied with heat. By maximizing the heating effect under normal operating temperature below -30 ℃, branching (bypassing) a portion of the high-temperature, high-pressure gas refrigerant pipe exiting the compression section (B) indirectly heats the lower portion of the evaporation section (A). Let In order to increase the above effects, and before the first stage high pressure expansion valve (D1), that is, connected to the medium-temperature high-pressure liquid line, in the process of passing the high-temperature high-pressure gas refrigerant through the lower portion of the evaporator (A) 1 Since it changes to the same shape as the medium-temperature high-pressure liquid before the high pressure expansion valve (D1), it is connected to the medium-temperature high-pressure liquid line before the single-stage high pressure expansion valve (D1) to perform both defrosting operation and main operation simultaneously. Method of cooling and heating using high-efficiency air conditioners that greatly saves operating energy (electricity, gas, oil) by converting the drive control unit into a low-speed economic operation using a digital (inverter) circuit after reaching a high speed at the indoor set temperature. . 청구항 4항에 있어서, 상기 냉방시 작동방법은 (가)쪽은 삼방밸브(a,b)를 이용하여 항시 직관으로 냉매가 흐르도록 하고, (나)쪽은 삼방밸브(c,d)를 이용하여 항시 2단저압팽창밸브(D3)로 냉매가 흐르도록 하며, 전기코일(21) 및 히팅관(23)과 바이패스 분기관은 차단하여 냉방하고,The method of operating the cooling method according to claim 4, wherein in (a) side, the refrigerant flows into the straight pipe at all times by using three-way valves (a, b), and (b) uses three-way valves (c, d). The refrigerant flows into the two-stage low pressure expansion valve (D3) at all times, and the electric coil 21 and the heating pipe 23 and the bypass branch pipe are blocked and cooled. 난방시에는 (가)쪽은 삼방밸브(a,b)를 이용하여 항시 2단저압팽창변(D2)로 냉매가 흐르도록 하고, (나)쪽은 삼방밸브(c,d)를 이용하여 항시 직관으로 냉매가 흐르도록 하며, 냉,난방 겸용싸이클에서 상기 밸브장치[(가)쪽:D2,a,b, (나)쪽:D3,c,d] 및 분기관[(가)쪽:25, (나)쪽:26]을 설치장소의 기후환경에 따라 냉매 main관에 (가)와 (나)쪽을 동시에 이용하거나, (가)쪽 또는 (나)쪽만을 이용하여 냉난방 함을 특징으로 하는 고효율 냉난방기를 이용한 냉난방 방법.In case of heating, (A) side always use three-way valve (a, b) to allow refrigerant to flow into the two stage low pressure expansion valve (D2), and (B) side always use straight pipe (3) Coolant flows through the cooling and heating cycle, and the valve device [(A) side: D2, a, b, (B) side: D3, c, d] and branch pipe [(A) side: 25, (B): 26], depending on the climatic environment of the installation place, (a) and (b) are used at the same time, or (a) or (b) is used for heating and cooling. Air-conditioning method using high efficiency air conditioner. 청구항 5에 있어서, 상기 냉방전용싸이클 작동방법은, 상기 다단팽창부 (D1,D2,D3)는 냉매의 흐름이 항시 한 방향이므로 Main(직관)관 만을 사용하며, 삼방밸브(a,b,c,d)와 2단저압팽창변(D2) 및 분기관(25,26), 사방밸브(7), 전기코일 (21), 분기관(바이패스관)이 불필요하므로, 제거하거나 사용하지 않고, 냉매 메인(직관)관에 2단저압팽창밸브(D3)를 1단고압팽창밸브(D1)형상으로 설치하고, 1,2단팽창밸브(D1,D3)를 작동하여 쾌속 냉방 후 실내온도가 설정온도에 도달하면 기존의 디지탈(인버터)회로를 이용한 제어기(1)로 제어하여 1~2분 후 곧 바로 저속 경제운전하여 냉방함을 특징으로 하는 고효율 냉난방기를 이용한 냉난방 방법.The method of operating a cooling dedicated cycle, the multi-stage expansion unit (D1, D2, D3) uses only a main pipe because the flow of refrigerant is always in one direction, and a three-way valve (a, b, c). d), two-stage low pressure expansion valve (D2), branch pipes (25, 26), four-way valve (7), electric coil (21), branch pipes (bypass pipes) are not necessary, and the refrigerant is not removed or used. After installing 2-stage low pressure expansion valve (D3) in the form of 1-stage high pressure expansion valve (D1) in the main (straight pipe) pipe, and operating 1,2-stage expansion valves (D1, D3), the room temperature is set after fast cooling. When it reaches to control by the controller (1) using the existing digital (inverter) circuit, the cooling and heating method using a high-efficiency air conditioner, characterized in that the cooling by low-speed economic operation immediately after 1 to 2 minutes. 청구항 6에 있어서, 1단고압팽창밸브(D1)만을 이용하는 냉방전용싸이클 작동방법은 2단저압팽창밸브(D2,D3) 및 분기관(25,26), 삼방밸브(a,b,c,d), 사방밸브 (7), 전기코일(21), 히팅관(23), 바이패스관은 불필요하므로 이를 제거하거나, 사용하지 않고 1단고압팽창밸브(D1)를 내,외부에 설치 작동하여 실내온도가 설정온도에 도달하면 기존의 디지탈(인버터)회로를 이용한 제어기(1)로 제어하여 1~2분 후 곧 바로 저속경제 운전하여 냉방함을 특징으로 하는 고효율 냉난방기를 이용한 냉난방 방법.The method of operating a dedicated cycle for cooling using only the first stage high pressure expansion valve (D1) is a two stage low pressure expansion valve (D2, D3), branch pipes (25, 26), three-way valve (a, b, c, d). ), Four-way valve (7), electric coil (21), heating pipe (23) and bypass pipe are unnecessary, so the one-stage high pressure expansion valve (D1) is installed inside and outside without removing or using them. When the temperature reaches the set temperature controlled by the controller (1) using the existing digital (inverter) circuit, the cooling and heating method using a high-efficiency air conditioner characterized in that the cooling by running low-speed economy immediately after 1-2 minutes. 청구항 5에 있어서, 난방전용싸이클 작동방법은 냉매의 방향이 한 방향이므로, Main(직관)관 만을 사용하며, 삼방밸브(a,b,c,d)와 2단저압팽창변(D3) 및 분기관(25,26), 사방밸브(7)가 불필요하므로 그들을 사용하지 않거나 제거하여, 냉매 메인(직관)관에 2단저압팽창밸브(D2)를 1단 고압팽창밸브(D1)의 형상으로 설치하고, 1,2단팽창밸브(D1,D2)를 작동하여 쾌속 난방 후 실내온도가 설정온도에 도달하면 기존의 디지탈(인버터)회로를 이용한 제어기(1)로 제어하여 1~2분 후 곧바로 저속 경제운전 하여 난방함을 특징으로 하는 고효율 냉난방기를 이용한 냉난방 방법.The method of operating a cycle for exclusive use of heating according to claim 5, since the refrigerant is oriented in one direction, only main pipes are used, and three-way valves (a, b, c, d), two-stage low pressure expansion valves (D3), and branch pipes. (25, 26) Since the four-way valve (7) is unnecessary, they are not used or removed, and a two-stage low pressure expansion valve (D2) is installed in the refrigerant main (straight pipe) pipe in the shape of a one-stage high pressure expansion valve (D1). When the room temperature reaches the set temperature after rapid heating by operating the 1,2-stage expansion valves (D1, D2), it is controlled by the controller (1) using the existing digital (inverter) circuit and immediately after 1 to 2 minutes Heating and cooling method using a high efficiency air conditioner, characterized in that the heating by operating. 청구항 8에 있어서, 1단고압팽창밸브(D1)만을 이용하는 난방전용싸이클 작동방법은, 2단저압팽창밸브(D2,D3) 및 분기관(25,26), 삼방밸브(a,b,c,d), 사방밸브(7)는 불필요하므로 그들을 사용하지 않거나 제거하여, 1단고압팽창밸브(D1)를 작동하여 실내온도가 설정온도에 도달하면 기존의 디지탈(인버터)회로를 이용한 제어기(1)로 제어하여 1~2분 후 곧바로 저속 경제운전 하여 난방함을 특징으로 하는 고효율 냉난방기를 이용한 냉난방 방법.The method of operating a dedicated cycle for heating using only the one-stage high pressure expansion valve (D1) is a two-stage low pressure expansion valve (D2, D3), branch pipes (25, 26), three-way valve (a, b, c, d) Since the four-way valve 7 is unnecessary, the controller 1 using the existing digital (inverter) circuit is operated when the indoor temperature reaches the set temperature by operating or removing the one-stage high pressure expansion valve D1. Cooling and heating method using a high-efficiency air-conditioner, characterized in that heating by low-speed economic operation immediately after 1 to 2 minutes by controlling.
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